[發明專利]一種壓電壓阻三維力感器及物體軟硬與表面紋理的識別方法

在審

• 申請號: 202210759198.6
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN115096497A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 吳化平;施寬強;朱佳俊;裘燁;胡迪威
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01L5/161
• 分類號: G01L5/161;G01L5/167;G06N3/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種壓電壓阻三維力傳感器，其特征在于：包括依次層疊布置的力加載平臺(7)、第一封裝層、壓阻層(8)、壓阻電極層(10)、壓電負電極層(6)、壓電層(9)、壓電正電極層(1)和第二封裝層，壓阻電極層(10)、壓電負電極層(6)和壓電正電極層(1)均和外部供電電路電連接；力加載平臺(7)為四棱臺狀，力加載平臺(7)的較大的底面和第一封裝層的一側面壓接，壓電壓阻三維力傳感器安裝在外部機械手的手指的指腹面，力加載平臺(7)的較小的底面作為機械手的手指的頭部的指腹面。

2.根據權利要求1所述的一種壓電壓阻三維力傳感器，其特征在于：所述的壓阻層(8)包括四個壓阻單元，壓阻電極層(10)包括四個壓阻電極片，壓電負電極層(6)包括四個壓電負電極(3)，壓電層(9)包括四個壓電單元，壓電正電極層(1)包括四個壓電正電極(2)，四個壓阻單元、四個壓阻電極片、四個壓電負電極(3)、四個壓電單元和四個壓電正電極(2)均各自呈相同的相間隔的2×2的矩形矩陣陣列排布，在矩形矩陣相同位置處的每個壓阻單元、壓阻電極片、壓電負電極(3)、壓電單元和壓電正電極(2)均沿層疊布置的方向依次正對排布；壓電負電極層(6)的每個壓電負電極(3)以及壓電正電極層(1)的每個壓電正電極(2)均和外部供電電路電連接；壓阻電極層(10)的每個壓阻電極片先串聯一個分壓模塊后再和外部供電電路電連接；力加載平臺(7)的較小的底面的四個頂角分別正對四個壓阻單元的中心點。

3.根據權利要求2所述的一種壓電壓阻三維力傳感器，其特征在于：所述的每個壓阻電極片包括壓阻正電極(4)和壓阻負電極(5)，壓阻正電極(4)和壓阻負電極(5)位于同一平面上且不相接觸，每個壓阻正電極(4)和壓阻負電極(5)均和外部供電電路電連接。

4.根據權利要求2所述的一種壓電壓阻三維力傳感器，其特征在于：所述的在矩形矩陣相同位置處的壓阻電極片的壓阻正電極(4)和壓阻負電極(5)均和壓阻單元之間通過導電銀膠貼合；在矩形矩陣相同位置處的壓電單元分別和壓電負電極(3)以及壓電正電極(2)之間通過導電銀膠貼合。