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一种软体机器人手的三维凸面柔性触觉传感器及制造方法技术

技术编号:28617816 阅读:41 留言:0更新日期:2021-05-28 16:12
本发明专利技术公开一种软体机器人手的三维凸面柔性触觉传感器及制造方法,传感器包括从上到下依次层叠布置并通过加热固化依次粘合的具有三维凸面式结构的封装层、公共电极层、传感阵列单元层、下电极层;传感阵列单元层设有分布在凸面中心与椭圆虚线上的传感单元;公共电极层设有用于连接所有传感单元的半椭圆结构电极、椭圆结构电极与十字结构电极,电极之间相互连通;下电极层设有用于连接传感单元与外部导线的直线结构电极。本发明专利技术实现其与人手指尖的低应力贴合,结合接触物体时传感单元阵列的电阻变化与软体指尖的刚度,测量接触物体的曲率,同时传感器具有较好的柔性,可应用在软体机器人手,并在智能机器人的复杂精细化作业方面有极大发展潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种软体机器人手的三维凸面柔性触觉传感器及制造方法
本专利技术涉及柔性触觉传感器,尤其是涉及了一种软体机器人手的三维凸面柔性触觉传感器及制造方法。
技术介绍
机器人技术的不断发展,智能机器人已成为制造领域、服务领域中的重要一员,柔性触觉传感器是智能机器人上用于感知的关键器件,为机器人提供力、振动、接触物体特性等触觉信息,软体机器人手是智能机器人实施抓取的关键部位,为机器人提供灵活抓取的能力。随着机器人需应用到越来越复杂的工况中,为进一步提高智能机器人的适用性与灵活性,具备复杂触觉信息(如曲率)采集能力的触觉传感器,与将柔性触觉传感器应用于软体机器人手受到了广泛关注。传统的柔性触觉传感器为二维平面式,应用于机器人手时需要改变自身初始应力状态进行装配,如进行预拉伸、粘结剂粘合等,难以测量接触物体的曲率特性等触觉信息。同时,将这类触觉传感器应用于软体机器人手时,软体机器人手表面形貌会发生较大变化,使软体机器人位置难以精准监控。因此,当前应用于软体机器人手的柔性触觉传感器存在以下问题:1)结构为二维平面式,安装时与安装曲面作用产生较大应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软体机器人手的三维凸面柔性触觉传感器,其特征在于:包括从上到下依次层叠布置并通过加热固化依次粘合的具有三维凸面式结构的上封装层(1-1)、公共电极层(2)、传感阵列单元层(3)、下电极层(4)与下封装层(1-2);所述上封装层(1-1)与下封装层(1-2)组成封装层,形成封装膜;所述公共电极层(2)由同等厚度的公共电极(2-1)与公共电极基底(2-2)嵌合构成;所述传感阵列单元层(3)由同等厚度的传感单元(3-1)与传感单元基底(3-2)嵌合构成;所述下电极层(4)由同等厚度的直线结构电极(4-1)与直线电极基底(4-2)嵌合构成。/n

【技术特征摘要】
1.一种软体机器人手的三维凸面柔性触觉传感器,其特征在于:包括从上到下依次层叠布置并通过加热固化依次粘合的具有三维凸面式结构的上封装层(1-1)、公共电极层(2)、传感阵列单元层(3)、下电极层(4)与下封装层(1-2);所述上封装层(1-1)与下封装层(1-2)组成封装层,形成封装膜;所述公共电极层(2)由同等厚度的公共电极(2-1)与公共电极基底(2-2)嵌合构成;所述传感阵列单元层(3)由同等厚度的传感单元(3-1)与传感单元基底(3-2)嵌合构成;所述下电极层(4)由同等厚度的直线结构电极(4-1)与直线电极基底(4-2)嵌合构成。


2.如权利要求1所述的一种软体机器人手的三维凸面柔性触觉传感器,其特征在于:所述公共电极(2-1)由外圈半椭圆结构电极(5)、同中心等距分布的内圈椭圆结构电极(6)、十字结构电极(7)组成,所述十字结构电极(7)将被截断的外圈半椭圆结构电极(5)与内圈椭圆结构电极(6)连通,十字结构电极(7)的左侧一端设有与外部导线相连的外部导线端(11)。


3.如权利要求2所述的一种软体机器人手的三维凸面柔性触觉传感器,其特征在于:公共电极(2-1)各处的宽度均为300μm。


4.如权利要求2所述的一种软体机器人手的三维凸面柔性触觉传感器,其特征在于:所述传感单元基底(3-2)上设有椭圆虚线(10),所述椭圆虚线(10)包括外圈传感单元分布椭圆虚弧线(8)、内圈传感单元分布椭圆虚线(9),所述传感单元(3-1)的横切面均为直径600μm的圆,每个传感单元(3-1)的厚度为200μm,分布在外圈传感单元分布椭圆虚弧线(8)、内圈传感单元分布椭圆虚线(9)与曲面中心,内圈传感单元分布椭圆虚线(9)同中心等距离分布。


5.如权利要求4所述的一种软体机器人手的三维凸面柔性触觉传感器,其特征在于:每一个传感单元(3-1)的下方配对一个直线结构电极(4-1),每一个传感单元(3-1)下表面都与直线结构电极(4-1)上表面准确贴合,每一个传感单元(3-1)上表面都与公共电极(2-1)下表面准确贴合;传感单元(3-1)所在的外圈传感单元分布椭圆虚弧线(8)和内圈传感单元分布椭圆虚弧线(9)分别与公共电极(2-1)的外圈半椭圆结构电极(5)和内圈椭圆结构电极(6)重合。


6.如权利要求1所述的一种软体机器人手的三维凸面柔性...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪延成王世航梅德庆张磊蒋程鹏
申请(专利权)人:之江实验室浙江大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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