[發明專利]用于檢測力的大小及方向的柔性裝置

有效

• 申請號: 201810736756.0
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN108871628B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 馮雪;韓志遠;馬寅佶;陳穎;付際
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01L1/18
• 分類號: G01L1/18;G01L1/26
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

1.一種用于檢測力的大小及方向的柔性裝置，其特征在于，包括：頂蓋、底座、第一壓阻部件、多個第二壓阻部件和電極引線，

所述底座的上表面和所述頂蓋的內壁之間形成第一腔體，

所述頂蓋的下表面設置有對應所述多個第二壓阻部件的多個凸出部；

所述底座的上表面設置有支撐部，所述支撐部的高度等于所述第一腔體的高度，所述支撐部上設置有凹槽；

所述第一壓阻部件位于所述凹槽中，所述第一壓阻部件的上下表面分別與所述頂蓋的下表面和所述凹槽的底面連接，所述第一壓阻部件的側面與所述凹槽的內壁之間存在間隙；

所述多個第二壓阻部件固定于所述底座的上表面，每個第二壓阻部件分別位于對應的凸出部和所述支撐部之間；

所述電極引線連接到所述第一壓阻部件和所述第二壓阻部件，以通過所述電極引線對所述第一壓阻部件和/或所述第二壓阻部件的阻值進行檢測，根據檢測結果確定所述裝置所受到的力的大小和方向，所述電極引線為蛇形結構；

其中，在所述裝置的頂蓋受到壓力時，所述頂蓋在法向方向發生形變，擠壓所述第一壓阻部件，以使所述第一壓阻部件的阻值發生變化；

在所述裝置的頂蓋受到剪切力時，所述頂蓋在切向方向發生形變，對應所述剪切力的方向的凸出部的端部在形變的作用下發生移動，擠壓對應的第二壓阻部件，以使對應的第二壓阻部件的阻值發生變化，

所述頂蓋和所述底座的材料為柔性材料，

所述第二壓阻部件與對應的凸出部之間的距離小于或等于距離閾值。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置受到的力的大小和方向，包括：

所述頂蓋所受到的壓力的大小；

所述頂蓋所受到的剪切力的大小和方向。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述頂蓋與所述底座之間通過范德華力和/或粘結劑連接。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，每個凸出部的高度小于所述第一腔體的高度，每個第二壓阻部件的高度小于所述第一腔體的高度，且每個第二壓阻部件以及對應的凸出部的高度之和大于所述第一腔體的高度。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，連接到每個第二壓阻部件的電極引線的數量為2，兩條電極引線分別與所述第二壓阻部件的下底面的前后或左右兩側連接。

6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述電極引線通過銀膠與第二壓阻部件連接。

7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述多個第二壓阻部件和多個凸出部的數量均為4，所述多個第二壓阻部件位于同一圓周上，相鄰第二壓阻部件之間的夾角為90°。

8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

檢測模塊，與所述電極引線連接，對所述第一壓阻部件和/或所述第二壓阻部件的阻值進行檢測，根據檢測結果確定所述裝置所受到的力的大小和方向。