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触觉是机器人获取环境信息的一种重要知觉形式,是机器人实现与环境直接作用的必需媒介。触觉本身有很强的敏感能力可直接测量对象和环境的多种性质特征。但考虑到目前传感器原理几乎没有新的发现,有必要开发基于新的传感原理且成本较低的触觉传感器。 本文研制了基于声-电转换原理的新型触觉传感器,设计了传感器的结构及其信号调理电路,并安装于机械手上进行抓取试验,研究触觉传感器与不同物体间相互作用时功率谱发生变化的具体特性和规律。并通过实验验证、确定触觉传感器与不同材质物体之间相互接触、抓持过程中功率谱的变化。 利用了小波包理论对信号进行处理并提取信号各频率段的特征值,将小波包理论与神经网络结合,以功率特征值为神经网络的学习样本,设计可以区别不同材质物体抓取状态的分类器,并对分类器的分类性能进行了验证。