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龙图腾网恭喜重庆大学申请的专利触感指尖传感器及其操作系统与数据处理方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114399586B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111516288.4，技术领域涉及：G06T17/00；该发明授权触感指尖传感器及其操作系统与数据处理方法是由李睿;彭柏皓;李勇;徐久铭;黄江帅;马铁东;杨玥设计研发完成，并于2021-12-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本触感指尖传感器及其操作系统与数据处理方法在说明书摘要公布了：本发明涉及触觉传感器技术领域，尤其涉及触感指尖传感器及其操作系统与数据处理方法，该触感指尖传感器包括触感皮肤、标记阵列贴和单目相机，标记阵列贴粘贴在触感皮肤内侧，触感皮肤与触感指尖传感器的底部构成中空腔体，单目相机安装在触感指尖传感器的底部且位于中空腔体内，单目相机的视域覆盖触感皮肤内侧。本发明的触感指尖传感器，当佩戴有该传感器的机械指和物体发生触碰时，该传感器通过单目相机拍摄内部标记阵列图像，输入至上位机进行图像处理、数据分析，最终转换为多种触感信息，包括接触面形变情况、各标记处压力的大小方向、接触力矩等。这样的设计既能感知不同方向的接触，提供分布式触感信息，又保证了传感器结构紧凑轻量。

本发明授权触感指尖传感器及其操作系统与数据处理方法在权利要求书中公布了：1.基于操作系统的数据处理方法，其特征在于，所述操作系统包括触感指尖传感器和上位机，所述触感指尖传感器佩戴在用于抓取物体的机械指的末端，所述触感指尖传感器和机械指均通过电缆与上位机连接；所述触感指尖传感器包括触感皮肤、标记阵列贴和单目相机，所述标记阵列贴粘贴在触感皮肤内侧，所述触感皮肤与所述触感指尖传感器的底部构成中空腔体，所述单目相机安装在触感指尖传感器的底部且位于中空腔体内，所述单目相机的视域覆盖触感皮肤内侧；所述触感皮肤成型为具有半球体和圆柱的壳状结构，所述半球体和圆柱一体成型，所述单目相机安装在圆柱远离半球体的一侧；所述标记阵列贴上打印有若干ArUco标记，若干所述ArUco标记呈阵列分布，每个所述ArUco标记边长为2mm，相邻两个所述ArUco标记间隔1mm；所述方法包括以下步骤：单目相机拍摄触感皮肤形变图像，并将形变图像传输至上位机；上位机内部运行ArUco码标记检测程序，判断检测到足够数量的标记后，保存各标记点的三维位置和位姿信息；上位机内部运行包括标记位移测量、力矩估计和三维建模的数据处理算法；其中，所述ArUco码标记检测程序的流程如下：创建标记，选定ArUco模块的预定义字典，给定ArUco码标签ID、像素大小，生成ArUco标记；图像拍摄，利用单目相机拍摄含有ArUco标记的彩色图像；自适应阈值分割，将彩色图像转化为灰度图像，并进行阈值化处理提取外形轮廓，滤除非方形的多边形；角点检测，检测图像中ArUco标记四个角点的位置，按照左上、右上、右下、左下的顺序，依次将其存储为点矢量，并将图像中多个标记一起存储在点矢量容器内；位姿检测，根据单目相机摄像头内参、相机畸变参数和ArUco标记的实际物理边长构建PnP映射方程，调用solvePnP函数求解得到ArUco标记在相机坐标系中的空间坐标以及位姿状态；其中，所述力矩估计如下：估算接触力n，对于每个ArUco标记，计算初始状态x0,y0,z0和当前状态xt,yt,zt的坐标偏移量dx,dy,dz用于估算接触力n，如下：dx,dy,dz＝xt-x0,yt-y0,zt-z0n＝[cxdx,cydy,czdz]计算围绕传感器球心的扭矩τ，如下： τ＝cτn×r其中，cx，cy，cz，cτ是转换系数，代表了各矢量的方向和权重参数，r是指受力点到旋转轴的距离，h表示触感指尖传感器的触感皮肤的半球体球心到坐标轴水平面的z轴坐标差。

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