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一种混合式柔性触觉传感器

申请号: CN201811227255.6
申请人: 河北工业大学
申请日期: 2018/10/22

摘要文本

本发明为一种混合式柔性触觉传感器。该传感器的组成包括屏蔽层、柔性基底、平面叉指电极、绝缘间隔层、弹性电介质层和触头层;其中,由下至上依次为屏蔽层、柔性基底、绝缘间隔层、弹性电介质层和触头层;所述的绝缘间隔层为框状结构,平面叉指电极粘接在柔性基底上,并位于绝缘间隔层的内框之中;绝缘间隔层的厚度比平面叉指电极的厚度多0.01mm~0.06mm。本发明的电容部分的电极是采用平面叉指电极结构,与传统的平行板型电容式触觉传感器相比,本触觉传感器取消了上浮电极,有利于触觉传感器的柔性化和微型化;采用电容式和电阻式互补的结构,利用电阻式结构作为电容式结构的拓展结构,可以扩大其测量范围。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种混合式柔性触觉传感器
专利类型 发明授权
申请号 CN201811227255.6
申请日 2018/10/22
公告号 CN109238519B
公开日 2024/3/15
IPC主分类号 G01L1/14
权利人 河北工业大学
发明人 孙英; 苑子鹏; 刘非; 王博文; 翁玲; 黄文美
地址 天津市北辰区西平道5340号

专利主权项内容

1.一种混合式柔性触觉传感器,其特征为该传感器的组成包括屏蔽层、柔性基底、平面叉指电极、绝缘间隔层、弹性电介质层和触头层;其中,由下至上依次为屏蔽层、柔性基底、绝缘间隔层、弹性电介质层和触头层;所述的绝缘间隔层为方形框状结构,平面叉指电极粘接在柔性基底上,并位于绝缘间隔层的内框之中;绝缘间隔层的厚度比平面叉指电极的厚度多0.01mm~0.06mm;所述的屏蔽层采用方形的铜箔;所述的柔性基底为方形的聚酰亚胺(PI)材料;所述的平面叉指电极是铜箔材质的方形结构,其组成包括一个十字型叉指电极和四个相同的“E”状的4指叉指电极;所述的十字型叉指电极的组成为十字端和条状分支;所述的十字端的每一端上分布有3个平行、均匀间隔的条状分支,从上端起,按照逆时针依次为向左、向下、向右和向上与十字端相连;四个“E”状的4指叉指电极相应的分别对应的逆向插入到条状分支的间隙中;所述的绝缘间隔层为硅橡胶;所述的弹性电介质层为方形的导电硅橡胶材料;所述的触头层采用截面为梯形的方台状硅橡胶材料;所述的屏蔽层、柔性基底、绝缘间隔层和弹性电介质层的边长相同;所述的屏蔽层通过引线接地;所述的平面叉指电极中,4个“E”状的4指叉指电极分别和高电平相连;十字型的叉指电极和低电平相连;所述传感器受到非正向压力时,所述触头和弹性电介质呈现明显的不规则变化的位移形变;当所述传感器受到外力时,通过不同位置的电极之间的等效电容的改变量可以判断所受力的大小和方向。