[發明專利]一種基于pvdf壓電薄膜的觸覺傳感器

有效

• 申請號: 202010634461.X
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111780659B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 田紅英;薛君;王沛元;孟憲明;李文婷
• 申請（專利權）人: 山西工程職業學院
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

本發明公開了一種基于pvdf壓電薄膜的觸覺傳感器，包括基底、下導電層、pvdf壓電薄膜、上導電層和觸覺接觸層，下導電層、pvdf壓電薄膜、上導電層、觸覺接觸層由下至上依次覆蓋在基底頂端；下導電層的左右兩側設置有線狀電極，上導電層的前后兩端設置有線狀電極。本發明能夠大面積覆蓋在機器人體表，其結構尺寸不受限制，且檢測精度高，速度快。

技術領域

本發明屬于傳感器技術領域，更具體的說是涉及一種基于pvdf壓電薄膜的觸覺傳感器。

背景技術

觸覺是機器人實現與環境直接作用的必需媒介，可以確保機器人與外部環境有可靠的物理與信息交互。借助于觸覺傳感器感知到的外界信息可以為人機交互提供必需的參考，也可以為機器人的安全性控制策略提供碰撞的有關情況。傳統的觸覺傳感器采用硅、金屬等硬質材料制作而成，缺乏柔順性，不易貼附于彎曲表面進行測量。

因此，如何提供一種基于pvdf壓電薄膜的觸覺傳感器是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于pvdf壓電薄膜的觸覺傳感器，能夠大面積覆蓋在機器人體表，其結構尺寸不受限制，且檢測精度高，速度快。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于pvdf壓電薄膜的觸覺傳感器，包括：基底、下導電層、pvdf壓電薄膜、上導電層和觸覺接觸層，其中，所述下導電層、所述pvdf壓電薄膜、所述上導電層、所述觸覺接觸層由下至上依次覆蓋在所述基底頂端；所述下導電層的左右兩側設置有線狀電極，所述上導電層的前后兩端設置有線狀電極。

優選的，所述觸覺接觸層與所述上導電層之間設置有彈性層。

優選的，所述彈性層與所述上導電層之間以及所述下導電層與所述基底之間均設置有絕緣層。

優選的，所述絕緣層與所述上導電層之間以及所述絕緣層與所述下導電層之間均涂覆有半導體介質。

優選的，所述線狀電極的電導率大于所述半導體介質的電導率的10倍。

優選的，所述基底的材料為PET薄膜，厚度范圍為0.05mm～0.5mm。

優選的，所述基底底端設置有彈性保護膜。

優選的，所述觸覺接觸層采用微型凸臺陣列，每個微型凸臺的周邊均設有一圈凹環。

本發明的有益效果在于：

本發明基底、下導電層、pvdf壓電薄膜、上導電層和觸覺接觸層采用的材料均具有柔性，滿足機器人觸覺傳感器柔性的要求，能夠大面積覆蓋在機器人體表，其結構尺寸不受限制，能夠按實際需要制作，且檢測精度高，速度快。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1附圖為本發明的結構示意圖。

圖2附圖為本發明下導電層的結構示意圖。

圖3附圖為本發明上導電層的結構示意圖。

其中，圖中，

1-基底；2-下導電層；3-pvdf壓電薄膜；4-上導電層；5-觸覺接觸層；6-線狀電極；7-彈性層；8-絕緣層；9-彈性保護膜；10-防水層。

具體實施方式