一种十字型阵列的光纤光栅柔性力觉传感器

摘要

力觉是仿生体智能感知的重要内容,本文提出一种基于光纤布拉格光栅双层分布式阵列单元的力觉传感器.基于光纤布拉格光栅的传感机理,设计了一种十字型光纤布拉格光栅阵列单元,埋置入聚合物材料中并进行了仿真分析.搭建力觉传感实验平台,完成了温度,压力和剪切力传感实验并进行了重复性分析.仿真和实验结果表明,该力觉传感器能实现力觉信息检测,并具有良好的线性度和重复性.FBG1和FBG2的温度灵敏度分别为13.3 pm/℃和12.8 pm/℃;FBG1和FBG2的正向压力灵敏度分别为0.0258 nm/N和0.0284 nm/N,百分误差平均值分别为2.77％和2.59％;FBG1 x正向剪切力灵敏度为0.0536 nm/N,百分误差平均值为3.77％.该传感器有望应用于力觉传感领域,具有一定的应用价值.