触觉传感器制造技术

本发明专利技术提供一种触觉传感器，包括：电源；以及至少一个传感器件单元，每个传感器件单元包括非线性发光电子器件和外接引线端口，电源与非线性发光电子器件连接成闭合电路，外接引线端口自闭合电路向外引出；其中，外接引线端口用于连接电磁波感应源，电磁波感应源能够引入电磁波，使得非线性发光电子器件的亮度发生可视的变化。

Tactile sensor

The invention provides a tactile sensor, including: power supply; and at least one sensor unit, each sensor unit includes a non-linear light-emitting electronic device and an external lead port, the power supply and the non-linear light-emitting electronic device are connected into a closed circuit, and the external lead port self closing circuit is led out; wherein, the external lead port is used to connect the electromagnetic wave induction source, and Magnetic wave induction source can introduce electromagnetic wave, which makes the brightness of nonlinear light-emitting electronic devices change visually.

【技术实现步骤摘要】
触觉传感器
本专利技术涉及传感与检测领域，尤其涉及一种触觉传感器。
技术介绍
触觉可以获得物体表面的一些几何特征和物理特性，包括硬度、形貌、粗糙度、弹性、材质等。随着仿生学的发展，触觉传感器在机器人仿生、医疗器械、体育训练、人体工程学等领域获得了广泛的应用。为了从机理层面提高器件的性能，包括压阻，可变电容，压电光电子学，甚至摩擦效应都已经被大量用于传感装置的设计上。现有的触觉传感器主要有电容式、电阻式、压电式、光纤式等多种形式，但是由于它们的设计和制造过于复杂，或者灵敏度与分辨率不能满足要求，难以在工业化生产中实现良好的经济效益。因此，如何利用现有的传感设计机理设计出更高性能的传感器件，或者开发出一种全新的传感设计机理，是当前众多设计与开发人员所关注的重点。
技术实现思路
本专利技术旨在设计一种以电磁波作为传感激发源的触觉传感器件单元，以实现对触觉传感的有效监测。本专利技术实施例提供一种触觉传感器，包括：电源；以及至少一个传感器件单元，每个传感器件单元包括非线性发光电子器件和外接引线端口，电源与非线性发光电子器件连接成闭合电路，外接引线端口自闭合电路向外引出；其中，外接引线端口用于连接电磁波感应源，电磁波感应源能够引入电磁波，使得非线性发光电子器件的亮度发生可视的变化。根据一些实施例，非线性发光电子器件包括相互串联的两个发光二极管，外接引线端口自两个发光二极管之间引出。根据一些实施例，至少一个传感器件单元包括多个传感器件单元，多个传感器件单元并联。<br>根据一些实施例，多个传感器件单元对应的非线性发光电子器件排成第一图案阵列，多个传感器件单元对应的多个外接引线端口排成第二图案阵列，多个传感器件单元对应的多个外接引线端口在第二图案阵列中的空间分布位置分别与多个传感器件单元对应的非线性发光电子器件在第一图案阵列中的分别位置相对应。根据一些实施例，第一图案阵列和第二图案阵列对应为相同形状图案阵列。根据一些实施例，外接引线端口上设置压强可变电阻。根据一些实施例，至少一个传感器件单元包括并联的两个传感器件单元，两个传感器件单元的外接引线端口之间连接可变电阻，电磁波感应源适于作为所述可变电阻的可动触点在所述可变电阻上运动。根据一些实施例，所述至少一个传感器件单元包括并联的四个传感器件单元，所述四个传感器件单元的外接引线端口与一平面可变电阻连接，电磁波感应源适于作为所述可变电阻的可动触点在所述平面可变电阻上二维运动。根据一些实施例，所述可变电阻由电阻可变的导体材料制备。根据一些实施例，外接引线端口上由可导电材料制备。根据一些实施例，所述电源的电压设定为每个传感器件单元中的相互串联的非线性发光电子器件开启电压的80％-99％，优选设定为非线性发光电子器件开启的85％-95％，更优选设定为非线性发光电子器件的总的开启电压的90％-98％。根据一些实施例，电源的负极接地。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：与以往传感器所依据的电学传感物理基础不同，本专利技术以电磁波作为传感激发源实现对触觉传感的有效监测，基于简单而有效的电路，触觉传感器件单元具有高灵敏度的同时，有效实现了对触觉传感监测的可视化，通过人眼辨别非线性发光电子器件的亮度变化即可实现对触感信息的直接捕捉和判别。附图说明通过下文中参照附图对本专利技术所作的描述，本专利技术的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本专利技术有全面的理解。图1是根据本专利技术的一个实施例的触觉传感器的电路结构的示意图；图2是发光二极管的伏安特性曲线图；图3是电磁波感应源触碰外接引线端口前后电流的变化图；图4是根据本专利技术的一个实施例的触觉传感器的电路结构示意图；图5是根据本专利技术的一个实施例的触觉传感器的电路结构示意图；图6是根据本专利技术的一个实施例的触觉传感器的电路结构示意图；以及图7是根据本专利技术的一个实施例的触觉传感器的电路结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术的各个实施例提供一种触觉传感器，包括电源和至少一个传感器件单元。每个传感器件单元包括非线性发光电子器件和外接引线端口，电源与非线性发光电子器件连接成闭合电路，外接引线端口自闭合电路向外引出。外接引线端口用于连接电磁波感应源，电磁波感应源能够引入电磁波，使得所述非线性发光电子器件的亮度发生可视的变化。电磁波感应源可以是人体或其他能够吸收和携带电磁波信号的物体。图1是根据本专利技术的一个实施例的触觉传感器100的电路结构的示意图。如图1所示，触觉传感器100包括电源10和一个传感器件单元20。传感器件单元20包括非线性发光电子器件21和外接引线端口22。本实施例中非线性发光电子器件21包括相互串联的两个发光二极管。电源10与非线性发光电子器件21连接成闭合电路，外接引线端口22自两个发光二极管之间由闭合电路向外引出。外接引线端口22用于连接电磁波感应源。电磁波感应源例如为人体手指，当手指触摸外接引线端口22时，非线性发光电子器件21被点亮，直观地显示所述触碰。电磁波感应源也可以为一导体，该导体本身为被检测对象或与被检测对象连接。这样，当被检测对象直接或间接连接外接引线端口22时，非线性发光电子器件21被点亮，直观地显示被检测对象的接入状态。本实施例中非线性发光电子器件为相互串联的两个发光二极管，外接引线端口设置在两个发光二极管之间，以保证电磁波能够被引入电路而作用于发光二极管。当然，在其他的实施例中也可以选用其他的非线性发光器件，如发光三极管；在其他的实施例中也可以改变发光二极管的数量，例如，可以是1个、3个、4个或者更多个。当非线性发光电子器件的数量大于1时，可以将所有的非线性发光电子器件进行串联。当非线性发光电子器件的数量为1时，外接引线端口可以从非线性发光电子器件的正极引出，将电磁波引入电路；当非线性发光电子器件的数量大于或者等于3时，外接引线端口可以从任意两个相邻非线性发光电子器件中间引出，此时引入电路的电磁波可同时作用于这些串联的非线性发光电子器件。本实施例中的两个发光二极管完全相同，这样更便于人眼观察亮度的变化，当然在其他的实施例中两个发光二极管也可以不同，这种不同既可以是型号的不同，也可以是发光颜色的不同。本实施例中所采用的发光二极管型号为口径3mm，白色发光类型，是市场上最常见的一款类型，在其他的实施例中，发光二极管可以选择其他口径和发光颜色的型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触觉传感器，其特征在于，包括：/n电源；以及/n至少一个传感器件单元，每个传感器件单元包括非线性发光电子器件和外接引线端口，所述电源与所述非线性发光电子器件连接成闭合电路，所述外接引线端口自所述闭合电路向外引出；/n其中，所述外接引线端口用于连接电磁波感应源，所述电磁波感应源能够引入电磁波，使得所述非线性发光电子器件的亮度发生可视的变化。/n

【技术特征摘要】
1.一种触觉传感器，其特征在于，包括：
电源；以及
至少一个传感器件单元，每个传感器件单元包括非线性发光电子器件和外接引线端口，所述电源与所述非线性发光电子器件连接成闭合电路，所述外接引线端口自所述闭合电路向外引出；
其中，所述外接引线端口用于连接电磁波感应源，所述电磁波感应源能够引入电磁波，使得所述非线性发光电子器件的亮度发生可视的变化。


2.根据权利要求1所述的触觉传感器，其特征在于，所述非线性发光电子器件包括相互串联的两个发光二极管，所述外接引线端口自所述两个发光二极管之间引出。


3.根据权利要求2所述的触觉传感器，其特征在于，所述至少一个传感器件单元包括多个传感器件单元，所述多个传感器件单元并联。


4.根据权利要求3所述的触觉传感器，其特征在于，所述多个传感器件单元对应的非线性发光电子器件排成第一图案阵列，所述多个传感器件单元对应的多个外接引线端口排成第二图案阵列；
所述多个传感器件单元对应的多个外接引线端口在第二图案阵列中的空间分布位置分别与所述多个传感器件单元对应的非线性发光电子器件在第一图案阵列中的分布位置相对应。


5.根据权利要求4所述的触觉传感器，其特征在于，所述第一图案阵列和所述第二图案阵列为相同形状图案阵列。


6.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈翔宇，任泽伟，聂锦辉，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：北京纳米能源与系统研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11