本發(fā)明公開了一種多功能觸覺傳感器及測試方法。它由硬度檢測單元、壓敏電阻片、橡膠管以及連接頭組成。硬度檢測單元用以檢測與器械末端接觸的組織硬度大小，壓敏電阻片用以檢測器械末端及側(cè)壁與組織或血管的接觸力大小。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備如下優(yōu)點：兼?zhèn)浣M織硬度測量、器械末端及側(cè)壁接觸力測量的功能，結(jié)構(gòu)簡單利于小型化，同時在進行硬度測量時不受接觸力大小的影響，并且適用于生物組織的硬度測量。該觸覺傳感器能夠為介入手術(shù)等領(lǐng)域提供了安全保障，并為生物組織病情診斷提供關(guān)鍵信息，有助于推動介入手術(shù)等領(lǐng)域的進一步發(fā)展。

1.一種多功能觸覺傳感器，其特征在于：由右向左依次包括硬度檢測單元前端蓋(1)、硬度檢測單元(2)、硬度檢測單元后端蓋(3)、頂端壓敏電阻片(4)、連接頭(7)；其中硬度檢測單元前端蓋(1)與硬度檢測后端蓋(3)將硬度檢測單元(2)包絡(luò)并相互粘合，三者組成用以測量所接觸物體硬度的硬度傳感器；硬度檢測單元(2)由金屬結(jié)構(gòu)板(9)、壓電陶瓷片(8)和探頭(10)組成；金屬結(jié)構(gòu)板(9)由正方形金屬薄板切割而成，可分為A、B、C、D、E共5個寬度及厚度一致的長方條；其中A、B、C這3個長方條長度一致，D、E這2個長方條長度一致；A、B、C長方條長度是D、E長方條長度的的2倍；以A長方條為基準(zhǔn)，在其長邊末端與B長方條垂直連接，在B長方條長邊末端與C長方條垂直連接，在C長方條長邊末端與D長方條垂直連接，在D長方條長邊末端與E長方條垂直連接，E長方條長邊末端位于原正方形中心，整個結(jié)構(gòu)最外側(cè)尺寸與原正方形薄板邊長一致；壓電陶瓷片(8)粘貼于A長方條上位于其左側(cè)與硬度檢測單元后端蓋(3)接觸，探頭(10)左端粘貼于E長方條右側(cè)，探頭(10)右端穿出硬度檢測單元前端蓋(1)；探頭(10)穿出硬度檢測單元前端蓋(1)的距離用以限制探針(10)的位移以及金屬結(jié)構(gòu)板(9)的變形量，進一步限制硬度檢測單元(2)與被測物體的接觸力；上述連接頭(7)由連接柱(7-1)以及位于連接柱左端的連接盤(7-2)組成；其中頂端壓敏電阻片(4)粘貼于硬度檢測單元后端蓋(3)左側(cè)與連接柱(7-1)右側(cè)之間，用以測量傳感器末端的接觸力；上述連接柱(7-1)外側(cè)還套有橡膠管(5)，橡膠管(5)左端與連接盤(7-2)相連，右端與硬度檢測單元后端蓋(3)左側(cè)相連；橡膠管(5)外壁均勻布置若干用以測量側(cè)壁接觸力的側(cè)壁壓敏電阻片(6)。2.利用權(quán)利要求1所述多功能觸覺傳感器的測量方法，其特征在于：傳感器通過連接頭(7)安裝于運動器械中，傳感器的末端及側(cè)壁在器械運動過程中將會與物體發(fā)生接觸，產(chǎn)生作用力，引起頂端壓敏電阻片(4)與側(cè)壁壓敏電阻片(6)阻值發(fā)生變化，硬度檢測單元(2)阻抗發(fā)生變化；由計算機通過數(shù)據(jù)采集卡對頂端壓敏電阻片(4)與側(cè)壁壓敏電阻片(6)發(fā)送直流電壓信號，對硬度檢測單元(2)中的壓電陶瓷片(8)發(fā)送掃頻電壓信號；由電流傳感器采集頂端壓敏電阻片(4)、側(cè)壁壓敏電阻片(6)以及壓電陶瓷片(8)的反饋電流信號，經(jīng)由放大、濾波信號處理電路完成初步信號處理后傳送至數(shù)據(jù)采集卡；由數(shù)據(jù)采集卡對初步處理后的信號進行采集，并送至計算機中完成進一步處理，得到頂端壓敏電阻片(4)、側(cè)壁壓敏電阻片(6)對應(yīng)的電阻值，硬度檢測單元(2)對應(yīng)的共振頻率改變量Δf；在實際測量之前，分別對頂端壓敏電阻片(4)、側(cè)壁壓敏電阻片(6)及硬度檢測單元(2)進行標(biāo)定，得到頂端壓敏電阻片(4)、側(cè)壁壓敏電阻片(6)關(guān)于電阻值與作用力大小的標(biāo)定曲線，得到硬度檢測單元(2)關(guān)于頻率變化量Δf與彈性模量E的標(biāo)定曲線；在實際測量時，將計算機處理后得到的電阻值、頻率改變量Δf信息與之前標(biāo)定的曲線進行比對，即可得到作用力信息與硬度信息，實現(xiàn)硬度測量、器械末端與側(cè)壁接觸力測量的功能。