基于皮肤触觉感知架构的多层仿生触觉传感器及制备方法技术

一种基于皮肤触觉感知架构的多层仿生触觉传感器及制备方法，传感器包括第一结构层、第二结构层、第三结构层和第四结构层，其中第一结构层为类人体表皮的膜层，用于封装第二结构层、第三结构层和第四结构层；第二结构层为PDMS填充织物层，无间隙连接在第三结构层的上表面，用于模拟机械力的传输通道；第三结构层为导电敏感材料层，用于模拟皮肤触觉感受器，无间隙连接在第四结构层的上表面；第四结构层为电极衬底，用于模拟传输的离子通道。本发明专利技术结构新颖，平衡了灵敏度和量程之间的矛盾，使触觉传感器拥有超宽的量程、更高的灵敏度、更短的响应时间、更好的稳定性。更好的稳定性。更好的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
基于皮肤触觉感知架构的多层仿生触觉传感器及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种电阻式柔性触觉传感器，尤其是一种基于人体皮肤触觉感知架构启发多层结构的超宽量程柔性仿生触觉传感器，属于触觉传感


技术介绍

[0002]随着柔性传感器的快速发展，推动了对可穿戴电子皮肤的广泛研究，例如人机交互和健康监测。其中，柔性触觉传感器在假肢和智能机器人等领域受到极大关注。根据传感机制的不同，柔性触觉传感器可分为电阻式、电容式、压电式和摩擦电式。其中，电阻式触觉传感器将机械刺激转化为电阻变化。它具有响应时间快、读出机制方便、生物相容性好、成本低等优点。因此，电阻式触觉传感器具有广阔的应用前景。
[0003]目前，国内外的电阻式柔性触觉传感器在研究追求高灵敏度时，需要对传感器的内部结构不断地小型化，使传感器能够承受的最大压力极限减小，导致线性传感范围较小，难以同时兼具高灵敏度、快速响应和宽量程。例如，已知的CB纳米粒子由丝瓜络海绵制成，可优化3D可穿戴石墨烯多功能压阻传感器，其灵敏度为0.055kPa
‑1，响应时间为200ms，线性传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于皮肤触觉感知架构的多层仿生触觉传感器，其特征在于，包括：第一结构层，为类人体表皮的膜层，用于封装第二结构层、第三结构层和第四结构层；第二结构层，为PDMS填充织物层，无间隙连接在第三结构层的上表面，用于模拟机械力的传输通道；第三结构层，为导电敏感材料层，用于模拟皮肤触觉感受器，无间隙连接在第四结构层的上表面；以及第四结构层，为电极衬底，用于模拟传输的离子通道。2.根据权利要求1所述的一种基于人体皮肤触觉感知架构的多层结构仿生触觉传感器，其特征是：所述类人体表皮的膜层为透气防水薄膜，其中所述透气防水薄膜包括聚四氟乙烯膜或热可塑性聚氨酯。3.根据权利要求1所述的一种基于皮肤触觉感知架构的多层仿生触觉传感器，其特征是：所述PDMS填充织物层主要由织物骨架和PDMS填充物组成，PDMS填充物设置于织物骨架的缝隙内。4.根据权利要求3所述的一种基于皮肤触觉感知架构的多层仿生触觉传感器，其特征是：所述织物包括棉织物、毛织物、丝织物、麻织物、化纤织物、混纺织物，其中所述化纤织物包括莫代尔织物和锦纶织物。5.根据权利要求1所述的一种基于皮肤触觉感知架构的多层仿生触觉传感器，其特征是：所述导电敏感材料层为依次采用NaOH水溶液和CB
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MXene
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SR两相导电材料溶液处理的纸。6.根据权利要求1所述的一种基于皮肤触觉感知架构的多层仿生触觉传感器，其特征是：所述电极衬底为叉指电极衬底，主要由...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭小辉，洪炜强，唐国鹏，金程超，李湘，曹家煦，许耀华，杨利霞，黄志祥，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：