[發(fā)明專利]用于檢測力的大小及方向的柔性裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810736756.0
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN108871628B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 馮雪;韓志遠;馬寅佶;陳穎;付際
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本公開涉及一種用于檢測力的大小及方向的柔性裝置。該裝置包括：頂蓋、底座、第一壓阻部件、多個第二壓阻部件和電極引線。底座的上表面和頂蓋的內(nèi)壁之間形成第一腔體，頂蓋下表面設置有對應多個第二壓阻部件的多個凸出部；底座的上表面設置有支撐部，支撐部的高度等于第一腔體的高度，支撐部上設置有凹槽；第一壓阻部件位于凹槽中；多個第二壓阻部件固定于底座的上表面，每個第二壓阻部件分別位于對應的凸出部和支撐部之間；電極引線連接到第一壓阻部件和第二壓阻部件，以通過電極引線對第一壓阻部件和/或第二壓阻部件的阻值進行檢測，根據(jù)檢測結(jié)果確定裝置所受到的力的大小和方向。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，且可以簡單快捷地確定裝置受力的大小和方向。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及電子器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于檢測力的大小及方向的柔性裝置。

背景技術(shù)

隨著科技的進步，觸覺傳感器作為重要的傳感器被廣泛應用在可穿戴設備、假肢和機器人上，使其能夠更加逼近人類皮膚觸覺功能，更加貼近科技發(fā)展的需要。觸覺傳感器是用于機器人中模仿觸覺功能的傳感器。但相關(guān)技術(shù)中，觸覺傳感器進行受力檢測的方式單一、檢測的精度低，需要經(jīng)過復雜的處理才能獲得所需的數(shù)據(jù)，無法滿足用戶日益提高的使用需求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本公開提出了一種用于檢測力的大小及方向的柔性裝置。

根據(jù)本公開的一方面，提供了一種用于檢測力的大小及方向的柔性裝置，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(nèi)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(cè)面與所述凹槽的內(nèi)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(jù)檢測結(jié)果確定所述裝置所受到的力的大小和方向；

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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)生變化，

所述頂蓋和所述底座的材料為柔性材料。

對于上述裝置，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述裝置受到的力的大小和/或方向，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。

對于上述裝置，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述頂蓋與所述底座之間通過范德華力和/或粘結(jié)劑連接。

對于上述裝置，在一種可能的實現(xiàn)方式中，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。

對于上述裝置，在一種可能的實現(xiàn)方式中，連接到每個第二壓阻部件的電極引線的數(shù)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(cè)連接，所述電極引線為蛇形結(jié)構(gòu)。