一种压电式柔性三维力传感器制造技术

一种压电式柔性三维力传感器，包括传感器单元，传感器单元包括由下而上的基底层、下电极结构层、压电式力敏感层、上电极结构层、凸起结构层，通过力作用下压电式力敏感层产生的电荷引起电压或电流的变化实现力的测量；所述的传感器单元的下电极结构层由四个电极组成，分别对凸起结构层底部四个区域的压电信号进行测量，上电极结构层作为公用电极层；所述的传感器单元呈阵列化设置，能够实现平面任意点上三维力的测量。

【技术实现步骤摘要】
一种压电式柔性三维力传感器
本专利技术涉及柔性三维力传感器
，具体涉及一种压电式柔性三维力传感器。
技术介绍
柔性三维力传感器是智能机器人获取外界夹持信息不可或缺的手段，同时还能用来实现仿生触觉信息的感知，用于医疗康复领域。通过对三维力的检测，可实现机器人对夹持物的重量、运动状态等参数的评估，因此研究出大量程、高精度的柔性三维力传感器，能够极大程度地提高机器人的智能化程度，同时柔性三维力传感器作为仿生触觉感知，可以应用于智能假肢等医疗康复领域，具有广泛的应用前景。中国专利技术专利(公开号：CN104215363A)公开了一种基于压阻式柔性三维力传感器，力敏材料采用压敏导电橡胶制备，其测量精度取决于导电橡胶的力敏性能，并且压阻材料对于动态信号的测量存在迟滞。目前大多数柔性力传感器只能实现一维力的测量，无法实现多维力的测量，而实现三维力的测量对于机器人等获取抓取物完整信息具有重要的意义，通过反馈、决策实现机器人对抓取物的稳定控制，并用于进一步感知被测物的弹性模量等参数。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电式柔性三维力传感器，包括传感器单元，其特征在于：传感器单元包括由下而上的基底层(5)、下电极结构层(4)、压电式力敏感层(3)、上电极结构层(2)、凸起结构层(1)，通过力作用下压电式力敏感层(3)产生的电荷引起电压或电流的变化实现力的测量；/n所述的传感器单元的下电极结构层(4)由四个电极组成，分别对凸起结构层(1)底部四个区域的压电信号进行测量，上电极结构层(2)作为公用电极层；/n所述的传感器单元的底部为正方形，边长在2-10mm之间，凸起结构层(1)上的削顶金字塔结构侧面的倾斜度在0-15度之间，高度为感器单元宽度的0.3-0.7倍。/n

【技术特征摘要】
1.一种压电式柔性三维力传感器，包括传感器单元，其特征在于：传感器单元包括由下而上的基底层(5)、下电极结构层(4)、压电式力敏感层(3)、上电极结构层(2)、凸起结构层(1)，通过力作用下压电式力敏感层(3)产生的电荷引起电压或电流的变化实现力的测量；
所述的传感器单元的下电极结构层(4)由四个电极组成，分别对凸起结构层(1)底部四个区域的压电信号进行测量，上电极结构层(2)作为公用电极层；
所述的传感器单元的底部为正方形，边长在2-10mm之间，凸起结构层(1)上的削顶金字塔结构侧面的倾斜度在0-15度之间，高度为感器单元宽度的0.3-0.7倍。


2.根据权利要求1所述的一种压电式柔性三维力传感器，其特征在于：所述的压电式力敏感层(3)与上电极结构层(2)、下电极结构层(4)之间贴合在一起，压电式力敏感层(3)通过静电纺丝技术制备，纺丝聚偏氟乙烯(PVDF)或PVDF-TrFE形成的纤维具有压电性，众多的纤维组成压电纤维薄膜。


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【专利技术属性】
技术研发人员：赵立波，罗运运，罗国希，夏勇，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61