一种基于波纹管微结构的全柔性电容式三维力触觉传感器制造技术

一种基于波纹管微结构的全柔性电容式三维力触觉传感器，包括绝缘材料的半球形中空触头、导电材料的柔性圆形公共电极、空气腔、导电材料的柔性激励电极和绝缘材料的柔性基底；空气腔为带波纹管结构的“沙漏型”空气腔，形成于半球形中空触头中，内部填充空气；柔性基底整体呈边缘带凹陷的圆形薄片，与半球形中空触连接形成“圆帽型”结构；四个柔性扇形激励电极均通过一根导线引出作为一个激励端；柔性圆形公共电极镶嵌在带波纹管结构的“沙漏型”空气腔上部，柔性圆形公共电极通过导线引出构成公共电极；柔性圆形公共电极与柔性扇形激励电极构成四个呈空间立体分布的电容。本发明专利技术的传感器具有更高的检测灵敏度及更快的响应速度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于波纹管微结构的全柔性电容式三维力触觉传感器
本专利技术涉及一种三维力触觉传感器，尤其是一种基于波纹管微结构的全柔性电容式三维力触觉传感器，主要应用于仿生机器人、柔性可穿戴电子器件、电子皮肤、体育训练、康复医疗等诸多研究领域。
技术介绍
随着科技的发展以及人类对智能生活的需求，当今社会正从信息化和自动化时代向着智能化时代逐渐过渡，为满足产能提升而设计的智能机器人在各个领域的应用也更加广泛。智能机器人工作时，需要从不确定或较复杂的环境中获取有用的信息，这就要求机器人必须能够很好的感知目标对象的多种物理特性，因此研究出类似于人体皮肤的仿生电子皮肤就显得尤为重要。除此以外，仿生电子皮肤还广泛地应用于柔性可穿戴电子器件、智能假肢、医疗监控、人机界面系统等领域。触觉可让机器人直接感知环境和目标对象的多种物理性质，且外科手术、康复医疗、航天以及食品加工等领域对触觉技术提出了更高的要求，而能够模仿人类皮肤的柔性三维力触觉传感器将在这些领域起到关键作用。三维力触觉传感器作为电子皮肤的重要组成部分，相较于传统的触觉传感器可以同时感知切向力与法向力，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于波纹管微结构的全柔性电容式三维力触觉传感器，包括绝缘材料的半球形中空触头(1)、导电材料的柔性圆形公共电极(2)、空气腔、导电材料的柔性激励电极和绝缘材料的柔性基底(5)，其特征是：/n所述的空气腔为带波纹管结构的“沙漏型”空气腔(3)，整体呈沙漏形状，中部向内弯曲部分为波纹管结构，带波纹管结构的“沙漏型”空气腔(3)形成于半球形中空触头(1)中，内部填充空气；/n所述的柔性基底(5)整体呈边缘带凹陷的圆形薄片为底部支撑，半球形中空触头(1)为顶部覆盖，两者连接形成“圆帽型”结构；/n所述的柔性激励电极由四个柔性扇形激励电极(4)构成，均匀地排布并连接在柔性基底(5)上，除连接部分...

【技术特征摘要】
1.一种基于波纹管微结构的全柔性电容式三维力触觉传感器，包括绝缘材料的半球形中空触头(1)、导电材料的柔性圆形公共电极(2)、空气腔、导电材料的柔性激励电极和绝缘材料的柔性基底(5)，其特征是：
所述的空气腔为带波纹管结构的“沙漏型”空气腔(3)，整体呈沙漏形状，中部向内弯曲部分为波纹管结构，带波纹管结构的“沙漏型”空气腔(3)形成于半球形中空触头(1)中，内部填充空气；
所述的柔性基底(5)整体呈边缘带凹陷的圆形薄片为底部支撑，半球形中空触头(1)为顶部覆盖，两者连接形成“圆帽型”结构；
所述的柔性激励电极由四个柔性扇形激励电极(4)构成，均匀地排布并连接在柔性基底(5)上，除连接部分，剩余部分未与任何部位接触，均处于空气腔内，且彼此间具有间隔；每个柔性扇形激励电极(4)均通过一根导线引出作为一个激励端；
所述的柔性圆形公共电极(2)镶嵌在带波纹管结构的“沙漏型”空气腔(3)上部，并设置于四个柔性扇形激励电极(4)的中心；柔性圆形公共电极(2)除连接部分，剩余部分未与任何部位接触，均处于空气腔内；柔性圆形公共电极(2)通过导线引出构成公共电极；柔性圆形公共电极(2)与柔性扇形激励电极(4)构成四个呈空间立体分布的电容。


2.根据权利要求1所述的一种基于波纹管微结构的全柔性电容式三维力触觉传感器，其特征是：所述带波纹管结构的“沙漏型”空气腔(3)，包括一体化的碗状结构(3-1)、波纹管结构(3-2)和倒碗...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈叶馨，万光宇，孙雅幸，施国伟，郭小辉，曾玮，黄林生，屈磊，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34