[實用新型]一種分布式柔性傳感器、分布式傳感系統與電子設備

有效

• 申請號: 202320162436.5
• 申請日: 2023-01-18
• 公開（公告）號: CN219178484U
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 王梓幸;羅艷;黃國偉
• 申請（專利權）人: 上海宇疊智能科技有限公司
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張茵

本申請公開了一種分布式柔性傳感器、分布式傳感系統與電子設備，其中，分布式柔性傳感器包括：至少一個傳感體；傳感體包括：柔性基底層、柔性導電層和柔性封裝層；柔性導電層以圖案化形式設置于柔性基底層上，用于跟隨柔性基底層形變而產生形變；柔性導電層的電學性能跟隨其自身形變而變化，以使得柔性導電層的電學性能能夠映射傳感體上多個區域的形變方向和形變程度；柔性封裝層覆蓋于柔性導電層和柔性基底層上，以使得柔性導電層位于柔性基底層和柔性封裝層之間。本方案提供的分布式柔性傳感器及分布式傳感系統能夠覆蓋較大的檢測區域，且能夠較好地連接于不規則待測對象的多個位置并能夠同時獲取待測對象多個位置的信號。

技術領域

本申請涉及傳感器技術領域，尤其涉及一種分布式柔性傳感器、分布式傳感系統與電子設備。

背景技術

隨著現代科技的發展和智能終端的普及，虛擬現實、增強現實、數字孿生和機器人等相關領域的應用愈發廣泛，而能夠應用于上述領域的柔性傳感器也日益受到關注。例如柔性傳感器可用于穿戴式人機交互接口、可穿戴健康監測設備、軟體機器人和柔性皮膚等領域；應用中，柔性傳感器可以通過采集到的電信號數據反應自身的形變狀態，因此可以用作穿戴式人機交互接口，如數據手套等，用于采集用戶的人體運動數據，也可以用作可穿戴健康監測設備，如安裝在膝關節、肘關節處，采集、監測穿戴者身體的關節角數據，估計穿戴者的肢體運動健康狀態，還可以嵌入在軟體機器人本體內或覆蓋在機器人本體表面，實時監測軟體機器人驅動狀態，如反饋正壓驅動的爬行軟體機器人本體彎曲狀態，控制軟體機器人爬行。

然而，現有技術中的柔性傳感器由于其柔性敏感區域的導電特性所致，僅能夠對較小的區域進行檢測，若強行增加覆蓋面積來增大檢測區域，一方面會導致其電阻急劇上升而不可用，或者需要額外連接外置的導電線路來規避電阻上升帶來的影響，另一方面由于其機械特性的限制，在拉伸和/或受壓的過程中易出現損壞，從而導致傳感器穩定性差。此外，由于上述原因，相關技術中的柔性傳感器也難以根據待測對象的空間形狀特征進行適應性的調整，因此其無法較好的連接于空間形狀不規則的待測對象上的不同位置，并且也無法很好的覆蓋待測對象易產生形變和/或易受壓的位置，也即無法根據待測對象的應變分布特征和/或壓力分布特征來獲取待測對象上多個關鍵位置的信號。

因此，現有技術中的柔性傳感器能夠覆蓋的檢測區域小，且難以較好地連接于不規則待測對象的多個位置并同時獲取待測對象多個位置的信號，導致現有技術中的柔性傳感器功能單一且精度低，無法滿足市場需求。

實用新型內容

有鑒于此，本申請的目的是提供一種分布式柔性傳感器、分布式傳感系統與電子設備，用于解決現有的柔性傳感器覆蓋的檢測區域小且難以適應不規則待測對象的問題。

為達到上述技術目的，本申請第一方面提供一種分布式柔性傳感器，包括：至少一個傳感體；

所述傳感體包括：柔性基底層、柔性導電層和柔性封裝層；

所述柔性導電層以圖案化形式設置于所述柔性基底層上，用于跟隨所述柔性基底層形變而產生形變；

所述柔性導電層的電學性能跟隨其自身形變而變化，以使得所述柔性導電層的電學性能能夠映射所述傳感體上多個區域的形變方向和形變程度；

所述柔性封裝層覆蓋于所述柔性導電層和所述柔性基底層上，以使得柔性導電層位于柔性基底層和柔性封裝層之間。

進一步地，所述柔性導電層包括高敏感部與低敏感部；

所述高敏感部與低敏感部均以圖案化形式設置于所述柔性基底層上，且所述高敏感部的敏感程度大于所述低敏感部的敏感程度，其中，所述敏感程度用于表征所述傳感體的不同部位在產生相同形變的情況下的電學性能變化程度。

進一步地，所述柔性導電層包括多個位于不同位置的所述高敏感部。

進一步地，所述電學性能為電阻特性和/或電容特性。