1. 研究目的与意义（文献综述）
多年来，机器人系统所涉及的领域已经从工业流水线扩展到科学设备和医学治疗等方面。机器人操作期间，可能会有不明的环境因素对机器人行为的执行产生干扰，因此人与机器人之间的合作是必要的。机器人的研究正在朝着特种、自主、精密和智能化的方向发展，而实现智能的基础是要具有感知能力。机器人感知能力的技术研究基本上可以分为两大类：视觉类传感技术和触觉类传感技术。现如今机器人视觉传感器系统已有较完善的理论，因此实现智能化的首要条件是在人机交互的基础上具有触觉感知能力。有了触觉之后机器人就可以利用它来获知目标物体的多种性质特征，如：温度，振动，柔软性，质地，形状，成份以及切向力和法向力等，从而可以极大的提高人机交互能力，改善机器人在一些未知环境中的环境感知和实时决策能力，提高机器人自主工作能力，因此具有重大的应用和发展前景。
对人类而言，触觉信息是探测和学习日常物品属性的基础。在各种识别方式中，触觉在机器人识别人类和真实世界的接触特性时起着重要作用。由于具有感测分布式触觉信息的能力 ，触觉传感器已被广泛地应用于各类机器人中来感知环境信息以及人机交互方面。在操作过程中，触觉传感器还具有以任务为导向的能力，如触觉勘探，滑（动）检测和掌握控制。触觉传感器也已经在人机交互过程中使用，如使机器人识别接触状态，如打，点和刮。
在已经过去30多年中，关于触觉传感技术的研究取得了很大的进步，刘正士等用有限元法建立十字梁腕力传感器的数字模型，分析了传感器弹性体的应力关系；徐科军等建立了腕力传感器的ar模型，探讨了传感器非线性传递函数的频域估计方法，对腕力传感器的动态补偿和动态解耦也进行了有益的尝试；陈雄标等研究了六维腕力传感器标定的方法以提高传感器的标定精度；a.bicchi等对以悬臂梁为基础的多维力传感器(一维和三维)以及以薄壁圆筒为基础的多维力传感器的结构尺寸和贴片位置进行了优化设计。机器人多维传感器是机器人技术研究的热点之一，多维力传感器产品的技术也在不断改进和完善中。总的来说，多数机器人传感器采用弹性结构感受作用力的变化，用敏感元件(如金属箔电阻应变片、半导体压阻传感器、压电式传感器等)将弹性体的应力应变转化成电信号输出。从研究的内容看，主要集中在传感器结构创新和提高传感器动态特性等方面。
2. 研究的基本内容与方案
1. 基本内容本项目研究主要包括以下内容：
（1）动作方向的切换：对三维空间中几种不同接触方式的切换以及每种接触方式中动态的方向变换进行详细地介绍，利用三维空间中多轴力/力矩构成的全力信息呈现三维空间中动作的变换。
（2）特征值的提取：首先对三维空间中接触方式特征提取算法进行研究，然后是对三维接触方式的特征提取到的特征值进行降维处理。
3. 研究计划与安排
第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的相关理论，软件及知识方案完成开题报告。
第4－7周：查阅相关参考文献，学习模式识别，机器算法等理论。
第8－11周：合理设计实验，利用matlab平台进行验证。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]千方建.基于多维力传感器的机器人动态特性若干问题的研究[d].安徽：合肥工业大学，2003[2]邓维礼.压电式多维力传感器处理电路的研究与设计[d].四川：重庆大学，2009[3]胡杨.多维力传感器的研究与应用[j].中固科技成果，2008年，第20明
[4]王豫，朱罡，赵向蕊.一种基于六轴力-力矩传感器的六自由度机器人操作系统及其控制方法[p].中国专利：cn103600351a，2013-11-11
[5]haoying wu, hongbin liu.two dimensional direction recognition using uniaxial tactile arrays[d].ieee sensors journal (volume:13 , issue: 12 ) dec. 2013, pp: 4897 - 4903
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