[發明專利]一種柔性多維觸覺傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 202110240606.2
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113049167B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 陳松月;游裕如;白成
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01L5/162
• 分類號: G01L5/162;B23K26/38
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;張迪

1.一種柔性多維觸覺傳感器，其特征在于包括多個傳感單元；所述傳感單元包括一柔性襯底、第一壓阻單元及第二壓阻單元；所述柔性襯底的中部向上凸起一半球形的凸部；所述第一壓阻單元設置于所述凸部的上方且貼合所述凸部的外表面設置；多個所述的第二壓阻單元以所述凸部所在位置為中心沿中心對稱設置于所述凸部的周圍；

當傳感單元受到法向力時，凸部的結構發生法向形變，凸部的頂部的第一壓阻單元產生不一樣的阻值變化；當傳感單元受到切向力時，所述第二壓阻單元產生不一樣的阻值變化，根據第一壓阻單元及第二壓阻單元的電阻值的變化，得出傳感單元受到的力的方向、大小、分布及自身彎曲變形；

所述柔性襯底的周邊向下彎曲變形時，所述第二壓阻單元受拉，電阻值增大；所述柔性襯底的周邊向上彎曲變形時，所述第二壓阻單元受壓，電阻值減小；

所述第一壓阻單元具體為環形壓阻單元，所述環形壓阻單元與所述凸部同心設置。

2.根據權利要求1所述的柔性多維觸覺傳感器，其特征在于，所述第二壓阻單元設置有3個或4個或5個。

3.根據權利要求2所述的柔性多維觸覺傳感器，其特征在于，所述傳感單元設置有4個，且呈2×2陣列設置。

4.一種柔性多維觸覺傳感器的制備方法，其特征在于制備了上述權利要求1至3中任意一項所述的柔性多維觸覺傳感器，包括以下步驟：

1)依據傳感器的力學性能要求確定柔性聚合物與相應固化劑的質量比，按比例將二者混合，充分攪拌后，使用真空泵去除混合物中的氣泡，然后倒入模具內，再次抽真空，加熱固化后脫模，得到帶有半球形凸部的柔性襯底；

2)利用噴槍將配置好的導電材料噴涂在柔性襯底表面；

3)利用激光切割技術，一次成型設計好的第一壓阻單元及第二壓阻單元；

4)將與襯底相同的柔性絕緣材料旋涂在器件表面進行封裝。