基于镓基液态金属的柔性电阻式传感器及其应用制造技术

本发明专利技术公开一种基于镓基液态金属的柔性电阻式传感器及其应用，包括上、下PDMS基底，上、下PDMS基底上设有微通道；所述微通道中填充有镓基液态金属，镓基液态金属为镓铟锡合金；当传感器用作触觉传感器时，具有四个呈指纹型且对称分布于椭圆长短轴上的微通道，并结合惠斯通电桥电路设计，可以有效解耦压力与温度信号，实现高精度压力检测和独立温度传感；用作应变传感器时，具有一条蛇形微通道。该传感器具有优异的柔性、延展性和耐磨性，可实现压力、温度的高精度检测，并能同步监测手指关节屈曲角度，工作性能稳定，动态范围宽；在物体纹理识别及手指运动状态检测方面效果显著，在柔性机器人、智能假肢和可穿戴智能设备中具有重要应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于柔性触觉传感器，具体是一种基于镓基液态金属的柔性电阻式传感器及其应用。

技术介绍

1、信息感知作为机器人与外部环境交换信息的核心途径之一，推动着机器人技术不断发展。目前，智能机器人领域广泛应用的感知传感器主要分为两类，第一类是非接触式的视觉传感器，在光照条件良好的环境下，可以快速且准确地感知目标物体的信息，但在光照不足或空间狭窄的环境下，视觉传感器的数据采集质量会大幅下降，难以表征物体的细致特征，在精确度要求较高的应用场景中应用受限。第二类是接触式的触觉传感器，通过与物体直接接触采集数据，受环境因素影响较小，在光照不足或空间狭窄的环境下依然可以准确获取关于物体的多维信息，如应力分布、物体形状和表面形貌等。在需要精细操作和复杂环境适应性的任务中，通过集成触觉传感器，智能机器人能够更好地理解和响应外部环境，从而提升操作的精准性。

2、然而，传统的刚性触觉传感器难以适应不规则、动态变化的曲面，限制了其在柔性电子、软体机器人及生物集成设备中的应用；传统柔性触觉传感器存在材料稳定性、灵敏度差和生物安全性低等问题。而镓基液态金属以高导电性、低本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于镓基液态金属的柔性电阻式传感器，包括上、下PDMS基底，上、下PDMS基底上设有微通道；其特征在于，所述微通道中填充有镓基液态金属，镓基液态金属为镓、镓铟合金和镓铟锡合金其中一种。

2.根据权利要求1所述的基于镓基液态金属的柔性电阻式传感器，其特征在于，当柔性电阻式传感器用作应变传感器时，仅含一个微通道且微通道呈蛇型；当柔性电阻式传感器用作触觉传感器时，微通道有四个且分布在同一个椭圆上，椭圆的长轴和短轴分别对称分布两个微通道，每个微通道呈指纹型。

3.根据权利要求1所述的基于镓基液态金属的柔性电阻式传感器，其特征在于，所述柔性电阻式传感器用作应变传感器...

【技术特征摘要】

1.一种基于镓基液态金属的柔性电阻式传感器，包括上、下pdms基底，上、下pdms基底上设有微通道；其特征在于，所述微通道中填充有镓基液态金属，镓基液态金属为镓、镓铟合金和镓铟锡合金其中一种。

2.根据权利要求1所述的基于镓基液态金属的柔性电阻式传感器，其特征在于，当柔性电阻式传感器用作应变传感器时，仅含一个微通道且微通道呈蛇型；当柔性电阻式传感器用作触觉传感器时，微通道有四个且分布...

【专利技术属性】
技术研发人员：张嘉琪，孙英，田梓烨，王旭光，赵劲松，李秉江，滑岱，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：