一种具有触觉和接近觉双模感知功能的柔性电子皮肤制造技术

本发明专利技术公开了一种具有触觉和接近觉双模感知功能的柔性电子皮肤，该柔性电子皮肤为多层结构，依次为上极板层、中间介质层及下极板层，这三层结构构成传感单元；上极板层、中间介质层及下极板层构成触觉传感单元实现对力大小的感知，上极板层构成接近觉传感单元实现对距离的感知；传感单元阵列排布，同一层上横向或者纵向传感单元的金属膜连接为一体，采用相同信道通信，通过引线连接相应的模拟开关将信号传出；模拟开关将上、下极板层连接至电容采集芯片，利用微处理器控制模拟开关的通断实现信号的采集以及触觉感知模式与接近觉感知模式的切换。本发明专利技术具有触觉与接近觉双模感知功能，且刚度不大，容易弯曲，能够通过拼接实现不同面积的覆盖。

A Flexible Electronic Skin with Touch and Proximity Dual-mode Perception Function

The invention discloses a flexible electronic skin with two-mode perception function of touch and proximity. The flexible electronic skin has a multi-layer structure, in turn, an upper plate layer, an intermediate layer and a lower plate layer, which constitute a sensing unit. The upper plate layer, an intermediate layer and a lower plate layer constitute a tactile sensing unit to realize the perception of force magnitude, and the upper plate layer constitutes a proximity sense. Sensor unit realizes distance sensing; sensor unit array arrangement, metal film connection of transverse or longitudinal sensor unit on the same layer as a whole, using the same channel communication, connecting the corresponding analog switch through the lead to transmit the signal; analog switch connects the upper and lower pole plates to the capacitor acquisition chip, and uses microprocessor to control the on-off of analog switch to realize signal acquisition. Set and the switch between tactile perception mode and proximity perception mode. The invention has the functions of tactile and proximity dual-mode perception, and has small stiffness, easy bending, and can realize coverage of different areas by splicing.

【技术实现步骤摘要】
一种具有触觉和接近觉双模感知功能的柔性电子皮肤
本专利技术涉及机器人协同感知的
，具体涉及一种具有触觉和接近觉双模感知功能的柔性电子皮肤。
技术介绍
机器人工作时对于外界人员保护的措施主要是将机器人与人员进行隔离，但在智能制造过程中，需要机器人与人员协同工作，因此要求机器人能够不断监测外界人员距离信息，当操作人员超越安全距离时，能够快速响应从而保障人员安全，同时在一些抓取物体的场合能够实现对抓取力的监测，从而保证目标不被损坏。机器人依靠自身携带的传感器检测系统感知外界环境变化，电子仿生皮肤是除机器人视觉系统之外最重要的感知方式，可感知力与距离信息的柔性电子皮肤辅助机器人实现触觉与接近觉双模感知，进而实现与外界环境进行安全高效交互。目前机器人用电子皮肤存在以下缺点:功能单一，只能实现某一单一信息的提取，难以实现多种功能的集成；柔性度不够，设计的传感器刚度大，不易实现弯曲，难以通过拼接实现不同面积的覆盖。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种具有触觉和接近觉双模感知功能的柔性电子皮肤，具有触觉与接近觉双模感知功能，且刚度不大，容易弯曲，能够通过拼接实现不同面积的覆盖。一种具有触本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有触觉和接近觉双模感知功能的柔性电子皮肤，其特征在于，所述柔性电子皮肤为多层结构，从上至下依次为上极板层、中间介质层及下极板层，所述上极板层、中间介质层及下极板层构成传感单元；极板基底材料为柔性材料，表面覆盖金属膜构成电极，上极板层、中间介质层及下极板层构成触觉传感单元实现对力大小的感知，上极板层构成接近觉传感单元实现对距离的感知；所述传感单元阵列排布，同一层上横向或者纵向传感单元的金属膜连接为一体，采用相同信道通信，通过引线连接相应的模拟开关将信号传出；所述模拟开关将上、下极板层连接至电容采集芯片，利用微处理器控制模拟开关的通断实现信号的采集以及感知模式的切换；上极板层及下极板层连...

【技术特征摘要】
1.一种具有触觉和接近觉双模感知功能的柔性电子皮肤，其特征在于，所述柔性电子皮肤为多层结构，从上至下依次为上极板层、中间介质层及下极板层，所述上极板层、中间介质层及下极板层构成传感单元；极板基底材料为柔性材料，表面覆盖金属膜构成电极，上极板层、中间介质层及下极板层构成触觉传感单元实现对力大小的感知，上极板层构成接近觉传感单元实现对距离的感知；所述传感单元阵列排布，同一层上横向或者纵向传感单元的金属膜连接为一体，采用相同信道通信，通过引线连接相应的模拟开关将信号传出；所述模拟开关将上、下极板层连接至电容采集芯片，利用微处理器控制模拟开关的通断实现信号的采集以及感知模式的切换；上极板层及下极板层连接的模拟开关同时连通时，处于触觉感知模式，上极板层的模拟开关连通，下极板层的模拟开关断开时，处于接近觉感知模式。2.如权利要求1所述的具有触觉和接近觉双模感知功能的柔性电子皮...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞璐，卢继平，张永进，朱妍妍，崔学淼，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11