[發(fā)明專利]仿生跳蚤電容式柔性壓力觸覺(jué)傳感器、傳感系統(tǒng)及電子皮膚

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210036073.0
• 申請(qǐng)日: 2022-01-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114354027A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭小輝;周德意;柳天琪;孟元;蘇樂(lè)強(qiáng);王軍太;陳希博;許耀華;楊利霞;黃志祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01L1/14
• 分類(lèi)號(hào): G01L1/14
• 代理公司: 合肥國(guó)和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34131
• 代理人: 孫永剛

1.仿生跳蚤電容式柔性壓力觸覺(jué)傳感器，包括相對(duì)平行設(shè)置的第一電極層(1)、第二電極層(2)以及設(shè)置在所述第一電極層(1)和第二電極層(2)之間的介質(zhì)層(3)，其特征是：

所述介質(zhì)層(3)具有多個(gè)陣列式的介質(zhì)層單元，每個(gè)所述介質(zhì)層單元由單一的跳蚤仿生結(jié)構(gòu)與空氣間隙構(gòu)成，其中所述跳蚤仿生結(jié)構(gòu)包括兩組對(duì)稱、間隔布置的互鎖體(3)，每組所述互鎖體(3)由上下兩個(gè)圓弧互鎖而成，互鎖位置形成中心圓(333)，上圓弧、下圓弧對(duì)應(yīng)的圓心連線與所述第一電極層(1)、第二電極層(2)垂直。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生跳蚤電容式柔性壓力觸覺(jué)傳感器，其特征是：所述跳蚤仿生結(jié)構(gòu)還包括一對(duì)平行桿，兩組互鎖體(3)對(duì)稱、間隔布置在上平行桿(31)和下平行桿(32)之間，互鎖體(3)分別通過(guò)上平行桿(31)、下平行桿(32)與第一電極層(1)、第二電極層(2)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿生跳蚤電容式柔性壓力觸覺(jué)傳感器，其特征是：所述上圓弧與上平行桿(31)相切，且上圓弧的圓心與其終止點(diǎn)的連線與上平行桿(31)垂直；下圓弧與下平行桿(32)相切，且下圓弧的圓心與其終止點(diǎn)的連線與下平行桿(32)垂直。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的仿生跳蚤電容式柔性壓力觸覺(jué)傳感器，其特征是：所述上圓弧與下圓弧的半徑相等、弧寬度相等、厚度相等、弧度相等。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的仿生跳蚤電容式柔性壓力觸覺(jué)傳感器，其特征是：所述弧度為180°～240°；所述半徑與寬度之比為3:1～5:1；所述半徑與厚度之比為1:1～2:1；所述半徑與兩圓弧的圓心距離之比為5:3～10:3。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的仿生跳蚤電容式柔性壓力觸覺(jué)傳感器，其特征是：所述第一電極層(1)包括第一柔性襯底(11)以及設(shè)置在所述第一柔性襯底(11)下底面的第一平面激勵(lì)電極(12)；所述第二電極層(2)包括第二平面柔性襯底以及設(shè)置在所述第二平面柔性襯底上頂面的第二平面激勵(lì)電極(22)，所述介質(zhì)層(3)設(shè)在所述第一平面激勵(lì)電極(12)與所述第二平面激勵(lì)電極(22)之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的仿生跳蚤電容式柔性壓力觸覺(jué)傳感器，其特征是：所述第一柔性襯底(11)、第二柔性襯底(21)的材質(zhì)都采用硅橡膠材料；所述介質(zhì)層(3)由PDMS制備而成；所述第一平面激勵(lì)電極(12)和第二平面激勵(lì)電極(22)都是由柔性導(dǎo)電布材料制成。

8.傳感系統(tǒng)，其特征是，包括：殼體，設(shè)置在殼體內(nèi)的控制電路，以及設(shè)置在所述殼體內(nèi)的權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的仿生跳蚤電容式柔性壓力觸覺(jué)傳感器。

9.電子皮膚，其特征是，包括：權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的仿生跳蚤電容式柔性壓力觸覺(jué)傳感器。