毕业设计(论文)开题报告(理工类)

南京邮电大学毕业设计(论文)开题报告题目主动式触觉传感器系统设计学生姓名麦观桂班级学号B11050319专业自动化提纲(开题报告2000字以上)：1.对指导教师下达的课题任务的学习与理解；2.阅读文献资料进行调研的综述（10篇左右）；3.根据任务书的任务及文献调研结果，初步拟定的执行（实施）方案（含具体进度计划）。一、对课题任务的学习与理解触觉是人体皮肤通过与物体表面的接触,对物体的粗糙度、硬度、导热性、温度、湿度、锐利性、振动、触觉力、触觉压力等物理性能的综合反映。所以触觉是一个综合性指标,触觉的组成要素包括物体的粗糙度、硬度、导热性、湿度、温度、锐利性、振动、触觉力、触觉压力等。触觉是对物体表面的物理量通过大脑的模糊表达,是人脑通过触觉对物体的模糊反映,如表1所示。表1物体触觉的模糊反应RBλTRHN<30.0001<0.01<4>90<0.01很光滑很硬很凉很冷很湿很锋利3～990.0010.15～2070～900.1较光滑较硬较凉较冷较湿较锋利100～2000.1121～3030～691一般一般一般一般一般一般201～99911031～5510～2910较粗糙较软较暖和较热较干较纯>100010100>56<10100很粗糙很软很暖和很热很干很纯本课题涉及到物体硬度的研究，上表中，硬度B指通过人体皮肤在物体表面的作用,感知物体表面受力时的变形程度,从而通过人脑知识库判别物体性质。另外，本课题提到的微创介入手术是作为一种革命性的手术方式已经为越来越多的医生和患者所接受。与传统的手术相比,微创手术有着减少手术创伤!缩短病人康复周期等诸多的优点。但是在这些优点以外又存在着一些问题,传统手术中医生直接操作手术器械,器械与人体组织的接触信息可以直接传给医生,而微创手术中医生手术中的触觉信息由于手术器械的关系大多很难得到"因此,在微创手术中,医生由于缺少了触觉信息而使得手术增加了危险,可能因操作不当或过猛损坏了病人的器官。基于以上的原因，需要引入医用触觉传感器，这能够减小这方面的危险。本课题研究的传感器也涉及这方面的研究，也就是对肌肉组织的测量，确定它的硬度。硬度这特性也能体现人的健康状态，对于医生来说也是需要的。二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法等2.1研究现状及发展趋势触觉传感系统发展是机器人传感器技术领域中必不可少的部分。全世界现有传感器生产厂家五千多个，生产产业多达两万多种，并已形成系列化。三十多年来触觉传感技术研发取得较大进步，但存在明显不足，主要表现在触觉传感技术应用和商用化明显滞后和触觉技术研究内容与方法方面不足。原因为基础欠缺与对触觉传感器应用的技术与市场定位不当。基础欠缺主要在机理与材料上。人们对人触觉机理的了解显然不及视觉、听觉。触觉传感器应用定位不当是人们对事物认识受时代局限所致。触觉传感器的发展至少有以下几个特点:1，进一步采用新材料、新工艺来制造传感器阵列,PVDF材料将进一步得到应用,还会出现新的压电材料,例如共聚物(copolymer)。2，微加工技术的应用将促进各种硅阵列的研究,例如硅膜片、悬臂梁和振动桥等形式。表面微加工技术的应用将促进触觉高密度阵列的发展。3，硅加工技术的发展不仅可提高触觉阵列的密度,还可将选择、读出电路集于一体,从而限制联接导线的数量,缩小它的体积。4，压电、硅电容、硅压阻和光纤传感器将是研究发展的重点2.2几种主要的传感方法：1.压阻利用压力作用下导电材料的电阻变化实现触觉传感的方法越来越受到人们的重视这种技术需要测量穿过或跨越一个一定厚度的导电弹性体的电阻值随施加在。物体上的力的变化而测到的电阻是由于弹。性体的变形而使其休内粒子密度的改变而产生。2.压电效应压电效应触觉传感器与上述电阻性器件有很大区别。其原理很简单,即当敏感元件上施有压力时,敏感元件两端便产生电压。施加的压力与产生的电压成正比。3.电容技术在平板之间采用一块弹性隔离体,从而提供柔顺性,使电容随施加的负载而变化。4.磁传感法磁传感式触觉传感器可分二种基本类型:一种是利用机械移动变化磁通量,另一种是利用磁致弹性材料受到机械压力而产生的磁场变化。5.光学传感法光纤技术和固体摄像机的发展促进了新型光学触觉传感器的发展。高分辨率的显像,不受电气干扰等是光学传感法最吸引人之处。三、本课题要解决的主要问题及研究方案3.1待解决的主要问题1.实际测量过程中，影响压电陶瓷输出/输入精度的误差源的分析；2.组合式压电触觉传感器的整体结构设计与样机搭建；3.采用触觉传感器对心脏肌肉组织的材料特性进行测量实验。3.2研究方案1.选择基于压电效应的压电材料压电敏感材料元件是力敏感元件,在外力作用下,压电敏感元件(压电材料)的表面上产生电荷,从而实现了非电量电测目的。2.通过CAD画出压电触觉传感器的造型，一共四种造型，并制作出实物。3.准备十种实验材料，用制作出来的压电触觉传感器进行实验，测出并记录电流值，确定材料的硬度，跟标准的材料硬度做比较，得到最合适的压电触觉传感器。四、具体进度计划如下：第1-2周：开题报告；第3-4周：熟悉autoCAD的运用，外文翻译；第4-5周：理解蚂蚁触角原理，对样机进行设计；第6-8周：理解传感器以及应变/应力测量元件的工作原理通过测量进行选择第9周：用样机进行数据测试；第10-12周：撰写毕业论文；第13周：准备答辩；第14周：答辩参考文献：[1]陈应龙。用于物体识别的压电聚合物触觉传感器—一种正在研制中的传感器[J]。国外自动化，1984(5):33-37。[2]

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