[發(fā)明專利]一種仿人型機(jī)器人靈巧手指尖用柔順性觸覺傳感器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910072210.0
• 申請日: 2009-06-08
• 公開（公告）號: CN101576421A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?jiān)w;劉宏;劉伊威
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01L1/18
• 分類號: G01L1/18;B25J13/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 徐愛萍

1.一種仿人型機(jī)器人靈巧手指尖用柔順性觸覺傳感器，其特征在于：所 述觸覺傳感器從上至下依次由柔順性保護(hù)層(1)、柔順性壓阻敏感層(2)和 柔順性襯底層(3)組成，所述柔順性壓阻敏感層(2)由粘接膠(15)和壓敏 導(dǎo)電橡膠體(16)組成，所述柔順性襯底層(3)由襯底(17)、多個(gè)電極對(18) 和信號輸入輸出接頭組成，所述信號輸入輸出接頭由補(bǔ)強(qiáng)層(20)和十三個(gè)電 壓輸入輸出管腳組成，所述十三個(gè)電壓輸入輸出管腳由五個(gè)電壓輸出管腳(21) 和八個(gè)電壓輸入管腳(22)組成，所述柔順性保護(hù)層(1)與柔順性壓阻敏感 層(2)粘接，所述觸覺傳感器從頂端至底端依次劃分為四個(gè)區(qū)域，所述四個(gè) 區(qū)域分別是信號引出區(qū)域(4)、圓柱曲面擬合區(qū)域(5)、橢球曲面擬合區(qū)域(6) 和圓錐曲面擬合區(qū)域(7)，所述圓柱曲面擬合區(qū)域(5)的水平截面形狀為半 圓削頂形，所述橢球曲面擬合區(qū)域(6)的水平截面形狀由位于其中間的梯形 區(qū)域(8)和位于梯形區(qū)域(8)左側(cè)和右側(cè)的兩個(gè)曲面區(qū)域(14)三部分構(gòu)成， 所述曲面區(qū)域(14)由第一圓弧線(9)、第二圓弧線(10)、豎直線(11)、第 一斜線(12)和第二斜線(13)圍成，所述第一圓弧線(9)與梯形區(qū)域(8) 相鄰，所述豎直線(11)的兩端分別與第一圓弧線(9)的底端和梯形區(qū)域(8) 的底端連接，所述第一圓弧線(9)的頂端通過第一斜線(12)、第二斜線(13) 與第二圓弧線(10)的頂端連接，第一圓弧線(9)和第二圓弧線(10)為向 梯形區(qū)域(8)方向凸出的非同心、非等徑圓弧線，所述圓錐曲面擬合區(qū)域(7) 的水平截面形狀為長方形，所述補(bǔ)強(qiáng)層(20)粘接在襯底(17)的上表面上且 位于信號引出區(qū)域(4)的頂端，襯底(17)的上表面上刻有多個(gè)電極對(18)， 且多個(gè)電極對(18)分別位于圓柱曲面擬合區(qū)域(5)、橢球曲面擬合區(qū)域(6) 和圓錐曲面擬合區(qū)域(7)內(nèi)，襯底(17)的下表面的頂端由右至左依次排列 刻有五個(gè)電壓輸出管腳(21)和八個(gè)電壓輸入管腳(22)，每個(gè)電極對(18) 由E型電壓輸出電極(23)和∏型電壓輸入電極(24)組成，所述E型電壓輸 出電極(23)的開口方向朝下，所述∏型電壓輸入電極(24)的開口方向朝上， 多個(gè)E型電壓輸出電極(23)分成五個(gè)組，多個(gè)∏型電壓輸入電極(24)分成 八個(gè)組，每個(gè)E型電壓輸出電極組內(nèi)的各E型電壓輸出電極(23)并聯(lián)后與 相對應(yīng)的電壓輸出管腳連接，每個(gè)∏型電壓輸入電極組內(nèi)的各∏型電壓輸入電 極(24)并聯(lián)后與相對應(yīng)的電壓輸入管腳連接，襯底(17)的上表面上設(shè)置有 壓敏導(dǎo)電橡膠體(16)，所述壓敏導(dǎo)電橡膠體(16)由十塊組成，即在圓柱曲 面擬合區(qū)域(5)內(nèi)的電極對(18)上放置兩塊壓敏導(dǎo)電橡膠體(16)；在梯形 區(qū)域(8)內(nèi)的電極對(18)上放置一塊壓敏導(dǎo)電橡膠體(16)；在每個(gè)曲面區(qū) 域(14)內(nèi)的電極對(18)上放置一塊壓敏導(dǎo)電橡膠體(16)；在圓錐曲面擬 合區(qū)域(7)內(nèi)的電極對(18)上放置五塊壓敏導(dǎo)電橡膠體(16)，放置在梯形 區(qū)域(8)內(nèi)的壓敏導(dǎo)電橡膠體(16)與放置在圓錐曲面擬合區(qū)域(7)內(nèi)中間 位置的壓敏導(dǎo)電橡膠體(16)制成一體，每塊壓敏導(dǎo)電橡膠體(16)的側(cè)面涂 抹粘接膠(15)，柔順性壓阻敏感層(2)通過涂抹在每塊壓敏導(dǎo)電橡膠體(16) 下邊緣上的粘接膠(15)與柔順性襯底層(3)粘接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種仿人型機(jī)器人靈巧手指尖用柔順性觸覺傳感 器，其特征在于：所述柔順性保護(hù)層(1)的材料是絕緣硅橡膠薄膜或室溫硫 化的絕緣硅橡膠。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿人型機(jī)器人靈巧手指尖用柔順性觸覺傳 感器，其特征在于：柔順性壓阻敏感層(2)的粘接膠(15)為室溫硫化的絕 緣硅橡膠。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿人型機(jī)器人靈巧手指尖用柔順性觸覺傳 感器，其特征在于：電極對(18)的表面鍍金。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿人型機(jī)器人靈巧手指尖用柔順性觸覺傳 感器，其特征在于：所述襯底(17)的材料為柔性的PI基材。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種仿人型機(jī)器人靈巧手指尖用柔順性觸覺傳 感器，其特征在于：所述十三個(gè)電壓輸入輸出管腳的表面鍍金。