[發明專利]薄膜柔性觸覺傳感器和利用感測網絡來感測壓力的方法

有效

• 申請號: 201610911328.8
• 申請日: 2016-10-19
• 公開（公告）號: CN106918414B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: J·H·亨特;T·E·布里奇斯
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;呂俊剛

1.一種薄膜柔性觸覺傳感器，該薄膜柔性觸覺傳感器包括：

感測網絡(100)，該感測網絡(100)由設置在柔性材料中的光學通道(103、203、303、113、213、313、123、223、323、133、233、333)的陣列形成，所述光學通道中的每一個具有處于其第一端部處的輸入部和處于其第二端部處的輸出部，所述光學通道在點綴點(380、381、382)處互連，以允許將光從一個光學通道引導到另一相鄰光學通道中；

多個光源(101、201、301、111、211、311、121、221、321、131、231、331)，針對所述光學通道(103、203、303、113、213、313、123、223、323、133、233、333)中的每一個對應一個光源，所述多個光源中的每一個聯接至相應的關聯光學通道的輸入部，所述多個光源中的每一個將具有第一預定頻率和偏振的光信號引導到相應的關聯光學通道中；

多個光檢測器(105、205、305、115、215、315、125、225、325、135、235、335)，針對所述光學通道(103、203、303、113、213、313、123、223、323、133、233、333)中的每一個對應一個光檢測器，所述多個光檢測器中的每一個聯接至相應的關聯光學通道的輸出部，所述多個光檢測器中的每一個接收來自相應的關聯光學通道的光信號，并按第二預定頻率生成與所接收的光信號的量值相對應的輸出信號；以及

處理器，該處理器被聯接成，接收來自所述多個光檢測器中的每一個的輸出信號，并且被配置成，基于來自所述多個光檢測器的所接收的信號來確定施加至所述感測網絡的壓力的量。

2.根據權利要求1所述的薄膜柔性觸覺傳感器，

其中，所述處理器還被配置成，基于來自所述多個光檢測器的所接收的信號來確定所述觸覺傳感器內的、具有施加至所述感測網絡的壓力的所述量的位置。

3.根據權利要求1所述的薄膜柔性觸覺傳感器，所述薄膜柔性觸覺傳感器還包括輸入光學裝置(102、202、112、212、122、222、132、232)，所述輸入光學裝置聯接在所述多個光源中的每一個與相應的關聯光學通道的輸入部之間。

4.根據權利要求3所述的薄膜柔性觸覺傳感器，

其中，所述輸入光學裝置包括如下各項中的至少一個：偏振器以及波長選擇器。

5.根據權利要求4所述的薄膜柔性觸覺傳感器，其中，所述偏振器包括偏振旋轉器。

6.根據權利要求1所述的薄膜柔性觸覺傳感器，所述薄膜柔性觸覺傳感器還包括輸出光學裝置(104、204、114、214、124、224、134、234)，該輸出光學裝置聯接在所述多個光檢測器中的每一個光檢測器與相應的關聯光學通道的輸出部之間，

其中，所述輸出光學裝置包括如下各項中的至少一個：波長選擇器和偏振選擇器。

7.根據權利要求1所述的薄膜柔性觸覺傳感器，

其中，在將壓力施加至所述陣列中的一區域中的光學通道時，光學通道中的每一個致使經由該光學通道向所述第二端部傳送的光的量值的變化，并且

其中，所述處理器被配置成，至少基于來自聯接至壓力所施加至的所述一個或更多個光學通道的所述一個或更多個光檢測器的輸出信號的變化，來確定施加至所述光學通道的所述陣列中的所述區域的壓力的量。

8.根據權利要求1所述的薄膜柔性觸覺傳感器，

其中，在將壓力施加至所述陣列中的一區域中的光學通道時，光學通道中的每一個致使經由該光學通道向所述第二端部傳送的光的量值的變化，并且

其中，所述處理器被配置成，至少基于來自所述一個或更多個光檢測器的輸出信號的如下變化，來確定施加至所述光學通道的所述陣列中的所述區域的壓力的量，該變化反映按所述第二預定頻率向壓力所施加至的所述一個或更多個光學通道的所述第二端部發送的光的量值的變化。