柔性触觉传感器、电子皮肤及仿生设备制造技术

本发明专利技术涉及传感器技术领域，提供一种柔性触觉传感器、电子皮肤及仿生设备，该柔性触觉传感器包括表面纹理传感器和压力传感器，所述表面纹理传感器包括接触组件和压电薄膜，所述接触组件与所述压电薄膜贴合设置；所述压力传感器包括介电材料组件和电路板，所述介电材料组件设于所述压电薄膜背向所述接触组件的一侧，所述电路板设于所述介电材料组件背向所述压电薄膜的一侧。通过集成表面纹理传感器和压力传感器，同时实现对表面纹理和压力的传感，简化了柔性触觉传感器的安装结构。简化了柔性触觉传感器的安装结构。简化了柔性触觉传感器的安装结构。

【技术实现步骤摘要】
柔性触觉传感器、电子皮肤及仿生设备


[0001]本专利技术涉及传感器
，尤其涉及一种柔性触觉传感器、电 子皮肤及仿生设备。

技术介绍

[0002]柔性触觉传感器可应用于电子皮肤上，以模仿人类皮肤的特性及 功能。相关技术中，通常柔性触觉传感器致力于各种单一的传感功能， 例如温度、压力、湿度以及对物品表面纹理的传感。但是，单一柔性 触觉传感器的传感功能单一，当需要实现两种传感功能时则需要安装 两个传感器，结构较为复杂。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种柔性触觉传感器，用以解决现有技术中柔性触觉 传感器传感功能单一的缺陷，实现对触摸物品表面纹理和压力的双重 传感测量。通过接触滑动后接触组件的振动导致压电薄膜产生表面纹 理的特征信号，通过接触后的形变导致敏感压力传感器产生信号，实 现双模态传感测量。
[0004]本专利技术还提供一种电子皮肤。
[0005]本专利技术还提供一种仿生设备。
[0006]本专利技术提供一种柔性触觉传感器，包括：
[0007]表面纹理传感器，所述表面纹理传感器包括接触组件和压电薄膜， 所述接触组件与所述压电薄膜贴合设置；
[0008]压力传感器，所述压力传感器包括介电材料组件和电路板，所述 介电材料组件设于所述压电薄膜背向所述接触组件的一侧，所述电路 板设于所述介电材料组件背向所述压电薄膜的一侧。
[0009]根据本专利技术提供的一种柔性触觉传感器，所述接触组件包括：
[0010]衬底薄膜，所述衬底薄膜与所述压电薄膜贴合设置；
[0011]多个凸起，多个所述凸起呈间隔排布于所述衬底薄膜背向所述压 电薄膜的一侧。
[0012]根据本专利技术提供的一种柔性触觉传感器，所述衬底薄膜与多个所 述凸起为一体成型结构。
[0013]根据本专利技术提供的一种柔性触觉传感器，多个所述凸起呈阵列排 布。
[0014]根据本专利技术提供的一种柔性触觉传感器，所述介电材料组件包括：
[0015]上层薄膜，所述上层薄膜与所述压电薄膜贴合设置；
[0016]介电材料微结构，所述介电材料微结构设于所述上层薄膜背向所 述压电薄膜的一侧；
[0017]其中，所述介电材料微结构位于所述上层薄膜和所述电路板之间， 并形成有若干个间隙。
[0018]根据本专利技术提供的一种柔性触觉传感器，所述介电材料微结构与 所述上层薄膜
为一体成型结构。
[0019]根据本专利技术提供的一种柔性触觉传感器，所述柔性触觉传感器包 括多个所述压力传感器，多个所述压力传感器设于所述表面纹理传感 器的下方。
[0020]根据本专利技术提供的一种柔性触觉传感器，所述电路板为柔性电路 板。
[0021]本专利技术还提供一种电子皮肤，包括皮肤本体和如上所述的柔性触 觉传感器，所述柔性触觉传感器设于所述皮肤本体。
[0022]本专利技术还提供一种仿生设备，包括机体和如上所述的电子皮肤， 所述电子皮肤设于所述机体。
[0023]本专利技术提供的柔性触觉传感器，通过表面纹理传感器用于接触物 品实现对物品表面纹理参数的采集，表面纹理传感器包括接触组件和 压电薄膜，由接触组件接触物品并传输接触信息至压电薄膜，从而实 现表面纹理参数的采集。此外，在表面纹理传感器的一侧设有压力传 感器，在表面纹理传感器接触物品时，对介电材料组件进行挤压，并 由电路板实现数据采集，以实现对压力的传感。如此，通过集成表面 纹理传感器和压力传感器，同时实现对表面纹理和压力的传感，简化 了柔性触觉传感器的安装结构。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见 地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术 人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得 其他的附图。
[0025]图1是本专利技术提供的柔性触觉传感器的结构示意图；
[0026]图2是本专利技术提供的柔性触觉传感器的剖视图；
[0027]图3是图2中A处的局部放大图；
[0028]图4是本专利技术一实施例提供的柔性触觉传感器的结构示意图。
[0029]附图标记：
[0030]100、柔性触觉传感器；1、表面纹理传感器；11、接触组件；111、 衬底薄膜；112、凸起；12、压电薄膜；2、压力传感器；21、介电材 料组件；211、上层薄膜；212、介电材料微结构；22、电路板。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发 明中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]请结合参照图1至图3，本专利技术提供一种柔性触觉传感器100， 包括表面纹理传感器1和压力传感器2，表面纹理传感器1包括接触 组件11和压电薄膜12，接触组件11与压电薄膜12贴合设置；压力 传感器2包括介电材料组件21和电路板22，介电材料组件21设于 压电薄膜12背向接触组件11的一侧，电路板22设于介电材料组件 21背向压电薄膜12的一侧。
[0033]本专利技术提供的柔性触觉传感器100，通过表面纹理传感器1用于 接触物品实现对
物品表面纹理参数的采集，表面纹理传感器1包括接 触组件11和压电薄膜12，由接触组件11接触物品并传输接触信息至 压电薄膜12，从而实现表面纹理参数的采集。此外，在表面纹理传 感器1的一侧设有压力传感器2，在表面纹理传感器1接触物品时， 对介电材料组件21进行挤压，并由电路板22实现数据采集，以实现 对压力的传感。如此，通过集成表面纹理传感器1和压力传感器2， 同时实现对表面纹理和压力的传感，简化了柔性触觉传感器100的安 装结构。
[0034]本实施例中，接触组件11呈薄膜状设置，以提供更多与物品接 触的接触面积。可以理解的，接触组件11与物品接触后适于发生形 变，以挤压压电薄膜12，如此，可以将接触物体后的表面滑动的震 动特性传感到后级处理单元进行识别。为了更好感应接触的位置，可 以在接触组件11的表面设置微小凸点结构，减小受力面积，从而提 高与物品接触的力度，提高传感精度。可以理解的，在表面纹理传感 器1的背面设有压力传感器2，用于传感压力。压力传感器2可以是 电容式压力传感器2，在表面纹理传感器1与物品接触形变时，相应 的介电材料组件21被挤压，通过电路板22产生电容变化，从而实现 对压力的传感。
[0035]如图1所示，根据本专利技术提供的一种柔性触觉传感器100，接触 组件11包括衬底薄膜111和多个凸起112，衬底薄膜111与压电薄膜 12贴合设置；多个凸起112呈间隔排布于衬底薄膜111背向压电薄膜 12的一侧。
[0036]本实施例中，衬底薄膜111用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性触觉传感器，其特征在于，所述柔性触觉传感器包括：表面纹理传感器，所述表面纹理传感器包括接触组件和压电薄膜，所述接触组件与所述压电薄膜贴合设置；压力传感器，所述压力传感器包括介电材料组件和电路板，所述介电材料组件设于所述压电薄膜背向所述接触组件的一侧，所述电路板设于所述介电材料组件背向所述压电薄膜的一侧。2.根据权利要求1所述的柔性触觉传感器，其特征在于，所述接触组件包括：衬底薄膜，所述衬底薄膜与所述压电薄膜贴合设置；多个凸起，多个所述凸起呈间隔排布于所述衬底薄膜背向所述压电薄膜的一侧。3.根据权利要求2所述的柔性触觉传感器，其特征在于，所述衬底薄膜与多个所述凸起为一体成型结构。4.根据权利要求2所述的柔性触觉传感器，其特征在于，多个所述凸起呈阵列排布。5.根据权利要求1所述的柔性触觉传感器，其特征在于，所述介电材料组件包括：上层薄膜，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄东，董智，刘伟军，
申请(专利权)人：途见科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：