一种基于环形螺旋纤维的柔性触觉传感器单元及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于环形螺旋纤维的柔性触觉传感器单元及制备方法，包括基底层、支撑层、触觉传感层及电极层，其中所述支撑层覆盖于所述基底层上；所述触觉传感层包括有分布在所述支撑层上的X×Y个环形螺旋纤维单元；所述电极层设于所述支撑层上，用于作为信号输出引线连接X×Y个环形螺旋纤维单元。本发明专利技术所述基于环形螺旋敏感纤维的柔性触觉传感器单元具有很大的设计自由度，可根据需要设计不同尺寸和大小的阵列块，同时针对不同的规则与不规则载体的结构表面排列组装成可拼接式阵列结构,可扩展为不同类型的触觉感知阵列,具备更强的可移植性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于环形螺旋纤维的柔性触觉传感器单元及制备方法
本专利技术属于传感器
，具体涉及一种基于环形螺旋纤维的柔性触觉传感器单元及制备方法。
技术介绍
近年来，兼具高柔性、大面积、高稳定性特征的触觉传感器在机器人电子皮肤、健康监测、人机交互、主从手协同系统等领域受到越来越多的关注，当今智能化社会的发展趋势对于触觉感知器件信息获取的能力提出了更高的要求。目前刚性器件及其系统中使用的金属箔类压力传感器在柔弹性方面难以满足可贴敷、可穿戴、便携式等需求，柔性电子皮肤领域的柔性触觉传感器具有与人体皮肤友好、可靠、安全的兼容性，使得其被广泛研究应用。触觉传感器的感知机理包含多种敏感机制或敏感效应，如电阻式、电容式、压电式等，电阻式触觉传感器通过器件电阻值变化，获得触觉感知信息，具有信号易收集、器件结构简单等特点。同时易于大规模集成设计的优势赋予了其可扩展、大面积的潜力，在系统集成化、器件阵列化和芯片化方面具有广阔的应用前景。国内外学者针对触觉传感器单元及其阵列提出并设计了诸多器件和阵列结构，但很多结构难以兼顾弯曲特性和拉伸特性，同时在灵敏度、检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于环形螺旋纤维的柔性触觉传感器单元，其特征在于，包括：基底层(1)；/n支撑层(2)，覆盖于所述基底层上；/n触觉传感层(3)，包括有分布在所述支撑层上的X×Y个环形螺旋纤维单元；/n电极层(4)，设于所述支撑层上，用于作为信号输出引线连接X×Y个环形螺旋纤维单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于环形螺旋纤维的柔性触觉传感器单元，其特征在于，包括：基底层(1)；
支撑层(2)，覆盖于所述基底层上；
触觉传感层(3)，包括有分布在所述支撑层上的X×Y个环形螺旋纤维单元；
电极层(4)，设于所述支撑层上，用于作为信号输出引线连接X×Y个环形螺旋纤维单元。


2.根据权利要求1所述的一种基于环形螺旋纤维的柔性触觉传感器单元，其特征在于，所述基底层采用织物材料。


3.根据权利要求1所述的一种基于环形螺旋纤维的柔性触觉传感器单元，其特征在于，所述支撑层采用橡胶基聚合物材料。


4.根据权利要求1所述的一种基于环形螺旋纤维的柔性触觉传感器单元，其特征在于，所述环形螺旋纤维单元包括外螺旋(31)和沿外螺旋的旋度旋进的内螺旋(32)，所述外螺旋与内螺旋的终点以一横向短纤维(33)进行连接，所述外螺旋的起点以一纵向纤维(34)与所述电极层相连接，所述内螺旋的起点以一横向纤维(35)与所述电极层相连接。


5.根据权利要求1或4所述的一种基于环形螺旋纤维的柔性触觉传感器单元，其特征在于，所述环形螺旋纤维单元包括纤维衬底层和包裹纤维衬底层的橡胶基聚合物层，所述橡胶基聚合物层内填充应变敏感材料。


6.根据权利要求4所述的一种基于环形螺旋纤维的柔性触觉传感器单元，其特征在于，所述应变敏感材料选自零维敏感材料、一维敏感材料和二维敏感材料中两种；所述零维敏感材料选自炭黑颗粒、金纳米颗粒、银纳米颗粒、铜纳米颗粒、聚苯胺纳米颗粒、聚吡咯纳米颗粒中的一种；所述一维敏感材料选自碳纳米管、碳纳米纤维、金纳米线、银纳米线、氧化锌纳米线、聚苯胺纳米线、聚吡咯纳米线、聚苯胺纳米纤维中的一种，所述二维敏感材料选自石墨烯纳米片、氧化石墨烯纳米片、聚苯胺纳米片、聚吡咯纳米片中的一种。


7.根据权利要求1所述的一种基于环形螺旋纤维的柔性触觉传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雨农，潘俊，郭小辉，郭沁文，陈东亮，王威，季芬芬，韩磊，王科，
申请(专利权)人：合肥艾创微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34