[發明專利]一種雙模檢測裝置

在審

• 申請號: 201810821347.0
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN108917844A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 孟青;李良浩
• 申請（專利權）人: 廣州市康超信息科技有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

本發明為一種雙模檢測裝置，該裝置包括多個傳感器單元，傳感器單元通過側邊的通過互連線連接，傳感器單元包括凹凸層，頂部電極層，絕緣層，分隔層及底部電極層，銅電極嵌入在頂部電極層及底部電極層中，凹凸層中部有凸出的按壓塊；頂部及底部電極層的銅電極包括正方形的基體部及伸長帶，頂部和底部鋼電極彼此交叉并且獨立，為可單獨尋址的單元電容器。該檢測裝置結構設計合理，數據檢測及傳感信息準確，通用性強，負荷能力高，安裝方便，功能完備。

技術領域

本發明涉及工業檢測領域，特別是涉及一種雙模檢測裝置。

背景技術

輔助機器人通過操縱部件來處理物體，可代替人類靈活地與物體進行交互。在實際生產中，輔助機器人不僅需要檢測機械手上的觸覺信息，還需獲取物體或障礙物接近時的接近信息。觸覺信息可有助于機械手靈活處理物體，而接近信息有助于防止意外碰撞。現有技術中，采用觸覺及接近傳感器分別感應觸覺及接近信息，其缺陷是附件多、安裝復雜、控制系統復雜，成本高。

接近傳感器已廣泛用于工業中的各種應用，特別是用于制造環境中的機電一體化系統，用于避免碰撞，實現精確裝配或抓握。現有的接近傳感器的類型包括超聲波，光學，電感和電容傳感器等。光學及可用于抓取，組裝和位置控制，然而光學傳感器高成本、尺寸大，常適用于專業應用，例如航天飛機及精密儀器等。超聲反射模式觸摸開關對織物的敏感性低，對穩定接觸力的，對緩慢增大或減小的力的靈敏性不高，對外部振動或機械震動的敏感性低。

發明內容

為解決上述問題，本發明旨在提供一種雙模檢測裝置，該檢測裝置結構設計合理，數據檢測及傳感信息準確，通用性強，負荷能力高，安裝方便，功能完備。

本發明的具體技術方案為：雙模檢測裝置包括多個傳感器單元，傳感器單元通過側邊的通過互連線連接，傳感器單元包括凹凸層，頂部電極層，絕緣層，分隔層及底部電極層，銅電極嵌入在頂部電極層及底部電極層中，凹凸層中部有凸出的按壓塊；頂部及底部電極層的銅電極包括正方形的基體部及伸長帶，頂部和底部鋼電極彼此交叉并且獨立，為可單獨尋址的單元電容器。

進一步地，頂部電極層的銅電極包括正方形的基體部及沿平面X方向或Y方向向基體部兩側延伸的伸長帶，底部電極層的銅電極包括正方形的基體部，及在水平面與頂部電極層的銅電極的伸長帶方向相垂直方向向基體部兩側延伸的伸長帶。

進一步地，分隔層中部設置有的矩形孔。

進一步地，雙模檢測裝置連接模擬開關，解碼器與模擬開關相連接，解碼信號經過放大器輸入到控制軟件處，信號發生器與模擬開關相連接。

進一步地，傳感器單元設置有16列，每列設置16個，傳感器單元頂部及底部電極層分別有16個條帶。

進一步地，在接近感應模式中，頂部電極層16個條帶中的8個條帶與信號發生器相連接，另外8個通過信號放大器連接到數據采集器，所有底部電極層通過行開關陣列連接到參考電壓；在觸覺感應模式中，頂部及底部電極層通過模擬開關連接到觸碼器，輸出觸覺掃描圖像。

進一步地，傳感器單元中的凹凸層，頂部電極層，絕緣層，分隔層及底部電極層的厚度分別為50μm，470μm，6μm，6μm，及320μm。

進一步地，分隔層中部的孔為邊長為600μm的正方形，為600*600μm²，銅電極的基體形狀為邊長為400μm的正方形。

進一步地，傳感單元之間間距為1毫米。

本發明與現有技術相比可實現以下有益效果：

雙模傳感器可應用于高精度的工業檢測裝置中，在同一傳感器平臺中重新配置電極連接可以實現兩種檢測能力，減輕了設置多傳感器所需的硬件負擔，減輕了負載的重量，體積和設備數量。