一种双电层电容式柔性触觉传感器及其制作方法技术

本发明专利技术为一种双电层电容式柔性触觉传感器及其制作方法，该传感器为阵列式传感器，包括上电极层、下电极层及设置在上下电极层之间的离子纤维层，所述离子纤维层为离子凝胶包覆的微纤维膜，离子纤维层的上下表面分别紧贴上电极层的下表面、下电极层的上表面。该传感器采用阵列双电层原理，在保证柔性的同时可实现电容单元的高密度阵列，进而获得更高的分辨率与信噪比。

A Dual-Layer Capacitive Flexible Tactile Sensor and Its Fabrication Method

【技术实现步骤摘要】
一种双电层电容式柔性触觉传感器及其制作方法
本专利技术涉及阵列式传感器
，具体涉及一种双电层电容式柔性触觉传感器及其制作方法，可用于人机交互的压力触觉感知。
技术介绍
柔性传感器的触觉感知对人机交互的安全性、准确性和鲁棒性至关重要，而人工智能的交互式机器人要求在操作时能够快速准确地感知受力情况，对柔韧性、低成本和与大面积处理技术的兼容性等有着特殊的要求，并且需要达到可伸缩、可折叠，能够适应结构实时变化的传感要求。传统的压力传感器具有僵硬、不能折叠等特点，不适合柔性场合的测量；而近年来发展迅速的压力传感器虽然在一定程度上解决了柔性问题但加工复杂，不能大面积应用；如专利CN105738011A中公开了一种柔性触觉传感器，该传感器虽然具有稳定性好、灵敏度高、静动态信号检测能力的特点，但是其通过液压力的方式进行压力传导，内部压力均匀分布，却不能有较高的分辨率，同时，其加工工艺复杂，不能大批量大面积加工，且传感器有较大的厚度，不轻便，不易折叠。近年来双电层电容式传感器也有了一定研究成果。BaoqingNie[1]等提出一种离子微滴阵列，由纳米微滴夹在两种带有图案的透明电极的聚合物膜之间，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双电层电容式柔性触觉传感器，其特征在于，该传感器为阵列式传感器，包括上电极层、下电极层及设置在上下电极层之间的离子纤维层，所述离子纤维层为离子凝胶包覆的微纤维膜，离子纤维层的上下表面分别紧贴上电极层的下表面、下电极层的上表面。

【技术特征摘要】
1.一种双电层电容式柔性触觉传感器，其特征在于，该传感器为阵列式传感器，包括上电极层、下电极层及设置在上下电极层之间的离子纤维层，所述离子纤维层为离子凝胶包覆的微纤维膜，离子纤维层的上下表面分别紧贴上电极层的下表面、下电极层的上表面。2.根据权利要求1所述的双电层电容式柔性触觉传感器，其特征在于，上电极层和下电极层上分别设有m条、n条带状平行电极及接线端，m、n均为正整数，且上电极和下电极层上的平行电极在空间上垂直相交；这样每个上电极层和下电极层的平行电极交叉的部分则构成了一个电容单元，即该柔性压力传感器是由m×n个电容单元阵列而成，每一个电容单元都是一个小的传感器单元；每个平行电极在相应的电极层上引出电极接线端，电极接线端连接宽度相同的软排线，所有软排线用Z轴导通的双面胶重合贴与接线端固定。3.根据权利要求1所述的双电层电容式柔性触觉传感器，其特征在于，所述离子纤维层以无纺布为基体，在无纺布表面包覆一层离子凝胶，所述离子凝胶为H3PO4-PVA或者为1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲基)亚胺。4.一种权利要求1所述的双电层电容式柔性触觉传感器的制作方法，该方法的步骤是：1)电极层的制作，订做电极图案的网版，采用丝网印刷的方式将...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘吉晓，郭士杰，王曼菲，王鹏，侯福宁，孟垂舟，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12