[發明專利]一種基于液態金屬的觸覺傳感器、陣列及其制備方法

有效

• 申請號: 202110047481.1
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112880547B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 袁燁;鄧禮楠;沈逸;樊耕麟;洪楊
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16;G01B7/00;G01L1/22;B29C64/20;B29C33/38;B33Y30/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種基于液態金屬的觸覺傳感器，其特征在于，包括：

上層彈性體、下層彈性體，所述上層彈性體和下層彈性體粘連形成微流道；其中，所述微流道包括2N段子微流道，相鄰子微流道相通且垂直排布；

液態金屬，所述液態金屬充滿所述微流道；

2N+1根導線，所述2N+1根導線從所述微流道兩端和中間等間距引出，并連接到數據采集設備，以同時測量相互垂直的兩個方向的應變；

通過檢測每段子微流道中液態金屬的電壓變化，得到所述觸覺傳感器自身的變形以及接觸力的位置和大小。

2.如權利要求1所述的觸覺傳感器，其特征在于，所述上層彈性體和下層彈性體采用硅膠制作而成。

3.如權利要求1所述的觸覺傳感器，其特征在于，所述液態金屬為鎵銦合金。

4.一種基于液態金屬的觸覺傳感器陣列，其特征在于，包括多個獨立的如權利要求1至3任一項所述的觸覺傳感器。

5.一種如權利要求1至3任一項所述的觸覺傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)制作所述上層彈性體和下層彈性體的模具；

(2)將脫泡后的硅膠分別澆注在上層彈性體模具和下層彈性體模具中，固化成型后取出；

(3)另取脫泡后的硅膠均勻涂抹在下層彈性體表面，再將上層彈性體帶有微流道的一面，均勻地蓋在涂抹有硅膠的下層彈性體上，待固化粘連；

(4)將液態金屬注入微流道中；

(5)將細導線埋入微流道的2N+1個出口，并用同質硅膠涂抹在接口處進行密封。

6.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)包括：使用一個注射器將液態金屬注入微流道中，使用另一個注射器從微流道的其他出口抽出空氣，直至液態金屬充滿微流道。