一种柔性压力传感器的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种柔性压力传感器的制备方法及应用，使用TPU作为柔性基体材料，炭黑作为导电填料；利用丝网印刷工艺制作出单层式叉指电极，在传感器的压阻层表面引入微结构，通过二次倒模法制备出表面带有金字塔微结构的压阻层。该传感器应用在人体行走特征识别中，将制备的传感器单元进行阵列化设计，感知足底压力的变化。该识别方法基于硬件电路板采集五种不同的人体行走特征，并将阵列式传感器数据进行区域划分取均值，对区域化传感器数据进行样本分割及特征提取获得特征样本，对特征样本进行支持向量机算法的模型训练与验证，该模型测试结果的整体识别准确率为90.625％，从而实现了对步行、跑步、直立、上楼、下楼五种人体行走特征的识别。走特征的识别。走特征的识别。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性压力传感器的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及人体行走特征识别的
，具体涉及一种柔性压力传感器的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]随着科技水平的不断提高，针对人体行走特征识别技术的研究得到了快速的发展。研究人员通过分析人体的行走特征可以得出每个人的身份信息、健康状况、运动状况甚至性别等信息，能够实现对个人的身份识别，对病人进行远程监护，还可以为专业运动员提供数据指导等，这些功能都极大的促进了医疗的发展，社会的进步。目前，基于可穿戴设备的人体行走特征识别方法是将传感设备穿戴在人体上来采集人体行走的数据，但如今大多数的可穿戴设备普遍存在体积较大等问题，不利于人体的自由活动，因而在实际应用中，该方法没有得到普遍的推广。而柔性压力传感器的出现，引起了国内外学者的广泛关注，其体积小且生物亲和性好，有望推动该方法的进一步发展，因此柔性压力传感器也成为了人体行走特征识别的一个重要研究方向。尽管目前已经有大量的文献利用柔性压力传感器来实现人体行走特征识别，但是仍面临柔性压力传感器的灵敏度低、重复性差、响应慢等一系列性能问题，以及多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、制备叉指电极层；将具有叉指电极图案的丝印网版固定在印刷机上，将PET薄膜固定在印刷机底板上，调整印刷机底板高度，使PET薄膜与丝印网版紧紧贴合在一起，取适量导电银浆，将导电银浆倒在丝印网版上，用刮刀将银浆刮涂平整，取走丝印网版，将PET薄膜置于真空箱中烘干，使导电银浆完全固化，得到传感器的叉指电极层；S2、制备压阻层；在solidworks软件中设计金字塔形金属器件模型并进行金工制作，将制作好的金属模型进行表面清洁并干燥；将PDMS预置液缓缓倒在金属模具上，置入真空箱中，温度为80℃，60min后固化成膜，取下PDMS膜，得到负模的金字塔微结构模板；配置适量的TPU预置液，并称取质量分数为7％的炭黑粉末放入烧杯，磁力搅拌30min后，置于真空箱中60min去除气泡，得到制备压阻层的混合溶液；将混合溶液换换倒在金字塔微结构模板上，并置于水中20min，使压阻层充分固化；对固化后的压阻层进行表面吸湿，并将其固定在玻璃片上，置于真空箱中120min，温度为35℃，进行烘干，得到表面具有金字塔微结构的压阻层；S3、封装传感器；将压阻层没有微结构的一面与单面带有粘性的PI薄膜紧密贴合，利用PI薄膜将压阻层具有微结构的一面与电极层紧密贴合，利用导电银胶将导线和叉指电极的接线端子形成电气连接，柔性压力传感器制备完成。2.根据权利要求1所述的一种柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述具有叉指电极图案的丝印网版的制备方法为：首先在visio软件中设计叉指电极的形状，整体尺寸为15mm
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15mm，每个矩形叉指长为10mm，宽为1.8mm。3.根据权利要求1所述的一种柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，在所述S1中，选择厚度为0.08mm的PET薄膜。4.根据权利要求1所述的一种柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，在所述S1中，选择体积电阻为0.02mΩ的导电银浆。5.根据权利要求1所述的一种柔性压力传感器的制备方法，其特征在于，所述金...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，黄梁松，张坤，李玉霞，王孝飞，戴明凯，苏藤腾，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：