触觉传感器

触觉传感器是测量信息从与它的环境的物理相互作用而产生的装置。触觉传感器通常在皮肤接触的生物学意义上建模，该能力能够检测到由机械刺激，温度和疼痛引起的刺激（尽管在人工触觉传感器中疼痛传感并不常见）。触觉传感器用于机器人，计算机硬件和安全系统。触觉传感器的普遍应用是在手机和计算机上的触摸屏设备中。

触觉传感器可以是不同类型的，包括压阻、压电、电容和弹性传感器。

触觉传感器出现在日常生活中，例如电梯按钮和灯泡，它们通过触摸底座而变暗或变亮。触觉传感器还有无数的应用，大多数人都不知道。

测量很小变化的传感器必须具有很高的灵敏度。传感器需要设计成对被测物影响很小。使传感器更小通常可以改善这一点，并可能带来其他优势。触觉传感器可用于测试所有类型应用程序的性能。例如，这些传感器已经在所使用的制造的汽车（制动器、离合器、门密封件、垫圈）、电池层压、螺栓连接、燃料电池等。

作为医学成像模式的触觉成像基于触觉传感器，将触摸感转换为数字图像。触觉成像非常类似于人工触诊，因为在临床检查过程中，其表面安装有压力传感器阵列的探头的行为类似于人的手指，使探头使软组织变形并检测压力模式的变化。

被设计为与需要处理的对象进行交互的机器人需要进行精确，灵巧的处理，或者与不寻常的对象进行交互，它们需要功能与人类的触觉能力等效的传感设备。已经开发出与机器人一起使用的触觉传感器。当机器人开始抓握物体时，触觉传感器可以通过提供附加信息来补充视觉系统。此时，视觉不再足够，因为不能仅凭视觉确定物体的机械性能。确定重量，质地，刚度，质心，摩擦系数和热导率需要物体相互作用和某种触觉。

在xxx和工程领域的机器人中使用了几类触觉传感器。一些同时定位和映射的方法是基于触觉传感器的。

压力传感器阵列是大型的触觉栅格。“触觉”是“触觉元素”。每个触摸板都能够检测法向力。基于触觉的传感器可提供接触表面的高分辨率“图像”。除了空间分辨率和力敏感度外，诸如布线和信号路由之类的系统集成问题也很重要。^[4]压力传感器阵列有薄膜形式。它们主要用作工程师和技术人员在制造和研发过程中使用的分析工具，并已适用于机器人。可供消费者使用的此类传感器的示例包括由导电橡胶、锆钛酸铅制成的阵列。（PZT）、聚偏氟乙烯（PVDF）、PVDF-TrFE、FET和金属电容感测元件。

应变片玫瑰花结由多个应变片构成，每个应变片检测特定方向上的力。当来自每个应变仪的信息被组合时，该信息允许确定力或扭矩的模式。

已经提出了多种受生物启发的设计方案，从一次只能测量一个点的简单须状传感器^[9]到更先进的指尖状传感器，再到完整的皮肤状传感器。就像最新的iCub（需要引用）一样。受生物启发的触觉传感器通常包含多个传感策略。例如，他们可能会检测压力的分布以及来自压力传感器阵列和应变仪玫瑰花结的力的模式，从而实现两点识别和力感，具有类人的能力。

生物学设计的触觉传感器的高级版本包括振动传感，已被确定对于理解触觉传感器和物体在传感器滑过对象的相互作用非常重要。现在，这种相互作用对于人工工具的使用和判断物体的纹理非常重要。^[10]一种这样的传感器结合了力感测，振动感测和热传递感测。

最近，一种先进的触觉传感器已经制成了开放式硬件，使发烧友和业余爱好者可以尝试使用其他昂贵的技术。此外，随着廉价光学相机的出现，已经提出了新颖的传感器，其可以通过3D打印机容易且廉价地构建。