多模态传感器及其制备方法以及智能设备技术

本申请提供了一种多模态传感器及其制备方法以及智能设备，所述多模态传感器包括衬底，所述衬底具有相连的第一功能区及第二功能区，所述第一功能区设置有第一材料，所述第一材料用于产生第一电信号，以实现第一检测功能，所述第二功能区设置有第二材料，所述第二材料用于产生第二电信号，以实现第二检测功能，所述第一材料与所述第二材料的材料不同，且所述第一检测功能与所述第二检测功能不同。所述第一材料与所述第二材料用于实现对不同外界信息的精准感测，由于所述第一材料与所述第二材料互不影响，提高了所述多模态传感器的感测精度。同时，所述多模态传感器的结构较为简单，工艺流程易于实现，成本较小。成本较小。成本较小。

【技术实现步骤摘要】
多模态传感器及其制备方法以及智能设备


[0001]本申请涉及传感器
，尤其是涉及一种多模态传感器及其制备方法以及智能设备。

技术介绍

[0002]传感器技术一直以来都是人工智能的重要研究方向之一，近年来，基于结构设计或者新型敏感材料方面的研究，出现了各式各样的传感器。其中，多模态传感器凭借对外界物理或化学信息的多重感测，确保了在各种复杂环境下的精准感测。
[0003]目前出现的多模传感器，例如，电容式双模传感器，容易受到工作空间内的无关带电物体和环境中的湿度、气流等的影响，不利于实现传感器对外界信息的精准感测，又或者是集成了工艺复杂、成本较大的传感器件。

技术实现思路

[0004]本申请公开了一种多模态传感器，能够解决不利于实现传感器对外界信息的精准感测，工艺复杂、成本较大的技术问题。
[0005]第一方面，本申请提供了一种多模态传感器，所述多模态传感器包括衬底，所述衬底具有相连的第一功能区及第二功能区，所述第一功能区设置有第一材料，所述第一材料用于产生第一电信号，以实现第一检测功能，所述第二功能区设置有第二材料，所述第二材料用于产生第二电信号，以实现第二检测功能，所述第一材料与所述第二材料的材料不同，且所述第一检测功能与所述第二检测功能不同。
[0006]所述第一材料与所述第二材料用于实现对不同外界信息的精准感测，由于所述第一材料与所述第二材料互不影响，提高了所述多模态传感器的感测精度。同时，所述多模态传感器的结构较为简单，工艺流程易于实现，成本较小。
[0007]可选的，所述第一检测功能包括接触检测，所述第二检测功能包括接近检测，所述第一功能区围设于所述第二功能区的周缘。
[0008]可选的，所述第一功能区包括间隔设置的多个第一子功能区，所述第一子功能区与所述第二功能区具有间隙。
[0009]可选的，所述第一材料包括PEDOT:PSS、碳纳米管(CNT)、石墨烯、氧化还原石墨烯(rGO)、金属纳米线、MXene以及导电材料和高分子聚合物组成的复合材料中的任意一种或多种。
[0010]可选的，所述第二材料包括磁性材料和柔性聚合物材料组成的复合材料，其中，磁性材料为铁磁材料、亚铁磁材料以及顺磁材料中的任意一种或多种，柔性聚合物材料为聚二甲基硅氧烷(PDMS)、Ecoflex、热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)中的任意一种或多种。
[0011]可选的，所述第二材料中掺有磁性材料，且磁性材料在所述第二材料中的掺入比与所述第二材料产生第二电信号的灵敏度呈正相关。
[0012]可选的，所述衬底包括第一子衬底及第二子衬底，所述第一子衬底与所述第二子
衬底相连接，所述第一功能区设置于所述第一子衬底，所述第二功能区设置于所述第二子衬底。
[0013]可选的，所述衬底为氨纶布、尼龙布、涤纶布、棉布中的任意一种或多种。
[0014]第二方面，本申请还提供了一种多模态传感器制备方法，所述多模态传感器制备方法包括：
[0015]提供衬底及掩模板，所述衬底具有相连的第一功能区及第二功能区，所述衬底的一侧设置有所述掩模板，所述衬底的第二功能区显露于所述掩模板；
[0016]提供第二材料，将所述第二材料刷涂于所述衬底的第二功能区；
[0017]撤去所述掩模板，并对所述衬底进行烘干固化；
[0018]提供第一材料，将所述第一材料刷涂于所述衬底的第一功能区；
[0019]对所述衬底进行烘干固化，形成多模态传感器。
[0020]第三方面，本申请还提供了一种智能设备，所述智能设备包括处理模块及如第一方面所述的多模态传感器，所述处理模块用于根据所述第一电信号或所述第二电信号判断所述智能设备的状态。
附图说明
[0021]为了更清楚的说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本申请一实施方式提供的多模态传感器结构示意图。
[0023]图2为本申请一实施方式提供的多模态传感器俯视示意图。
[0024]图3为本申请一实施方式提供的机器人框架示意图。
[0025]图4为本申请另一实施方式提供的多模态传感器俯视示意图。
[0026]图5为本申请另一实施方式提供的多模态传感器俯视示意图。
[0027]图6为本申请一实施方式提供的多模态传感器制备方法流程示意图。
[0028]图7为本申请一实施方式提供的智能设备框架示意图。
[0029]标号说明：多模态传感器
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1、衬底
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11、第一功能区
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111、第一子功能区
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1111、第二功能区
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112、第一子衬底
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113、第二子衬底
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114、机器人
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2、处理器
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21、驱动模块
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22、智能设备
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3、处理模块
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31。
具体实施方式
[0030]下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
[0031]本申请提供了一种多模态传感器1，请一并参阅图1，图1为本申请一实施方式提供的多模态传感器结构示意图。所述多模态传感器1包括衬底11，所述衬底11具有相连的第一功能区111及第二功能区112，所述第一功能区111设置有第一材料，所述第一材料用于产生
第一电信号，以实现第一检测功能，所述第二功能区112设置有第二材料，所述第二材料用于产生第二电信号，以实现第二检测功能，所述第一材料与所述第二材料的材料不同，且所述第一检测功能与所述第二检测功能不同。
[0032]需要说明的是，通常情况下所述多模态传感器1可以运用于多种复杂的智能设备中，例如机器人等。所谓多模态传感器1可以理解为，对外界不同信息进行感测以得到多个感测信号，并根据所述多个感测信号得到智能设备的状态等结果。
[0033]例如，接近/接触状态为一组常用于智能设备中的检测状态。可以理解的，由接触到接近状态，或者接近到接触状态的改变是较难通过单一的传感器检测到的，因此，采用多模态传感器1检测接近/接触状态较容易实现。举例而言，以所述第一检测功能包括接触检测，所述第二检测功能包括接近检测为例，第一材料采用导电压阻材料，当所述第一材料受到挤压力时，由于导电压阻的性质，其电阻值发生变化，从而所述多模态传感器1可以检测到接触状态；第二材料采用磁性材料，当所述第二材料感测到外界磁场变化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多模态传感器，其特征在于，所述多模态传感器包括衬底，所述衬底具有相连的第一功能区及第二功能区，所述第一功能区设置有第一材料，所述第一材料用于产生第一电信号，以实现第一检测功能，所述第二功能区设置有第二材料，所述第二材料用于产生第二电信号，以实现第二检测功能，所述第一材料与所述第二材料的材料不同，且所述第一检测功能与所述第二检测功能不同。2.如权利要求1所述的多模态传感器，其特征在于，所述第一检测功能包括接触检测，所述第二检测功能包括接近检测，所述第一功能区围设于所述第二功能区的周缘。3.如权利要求2所述的多模态传感器，其特征在于，所述第一功能区包括间隔设置的多个第一子功能区，所述第一子功能区与所述第二功能区具有间隙。4.如权利要求1所述的多模态传感器，其特征在于，所述第一材料包括PEDOT:PSS、碳纳米管(CNT)、石墨烯、氧化还原石墨烯(rGO)、金属纳米线、MXene以及导电材料和高分子聚合物组成的复合材料中的任意一种或多种。5.如权利要求1所述的多模态传感器，其特征在于，所述第二材料包括磁性材料和柔性聚合物材料组成的复合材料，其中，磁性材料为铁磁材料、亚铁磁材料以及顺磁材料中的任意一种或多种，柔性聚合物材料为聚二甲基硅氧烷(PDMS)、Ecoflex、热塑性聚氨酯弹性体橡...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭争春，张维冠，郭钦桦，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：