一种光电式电子皮肤制造技术

本实用新型专利技术为一种光电式电子皮肤，包括由内而外依次设置的加热层、电路层、弹性透光层、反射层和仿真层，所述电路层上阵列有若干检测组件，所述检测组件包括光源、光敏元件和温度传感器。本实用新型专利技术的优点是：通过弹性透光层模拟人体皮肤触感，并为反射层提供活动空间，通过反射层与检测组件之间距离的变化实现压感检测功能；设有温度传感器，能够检测外界温度；设有加热层，能够模拟人体皮肤温度；温度传感器与加热层组成闭环控制系统且加热层发热功率恒定能够到达模拟人体皮肤温度随环境变化而变化的效果；结构简单，生产成本低。生产成本低。生产成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种光电式电子皮肤


[0001]本技术涉及仿生机器人传感器
，尤其涉及一种光电式电子皮肤。

技术介绍

[0002]电子皮肤是模仿人的皮肤而设计出来的一种集成的柔性的传感系统,皮肤将接触压力和温度等信息传给大脑,而电子皮肤则是将外界压力、环境温度等信号转化为电信号传输给处理装置。电子皮肤除了压感触觉和温度感知等功能性外还需要具备一定的仿真性，如外观、人体皮肤温度及人体皮肤触感等。而现有电子皮肤往往在防真性上有所欠缺，通常只具备接近人体皮肤的外观和触感，但无法模拟人体皮肤温度及人体皮肤温度随环境变化而变化。

技术实现思路

[0003]本技术主要解决了上述问题，提供了一种结构简单，生产成本低且兼具功能性和仿真性的光电式电子皮肤。
[0004]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是，一种光电式电子皮肤，包括由内而外依次设置的加热层、电路层、弹性透光层、反射层和仿真层，所述电路层上阵列有若干检测组件，所述检测组件包括光源、光敏元件和温度传感器。
[0005]作为上述方案的一种优选方案，所述温度传感器与加热层组成闭环控制系统且所述加热层发热功率恒定。
[0006]作为上述方案的一种优选方案，所述电路层采用聚酰亚胺柔性电路板。
[0007]作为上述方案的一种优选方案，所述弹性透光层采用半透明硅胶。
[0008]作为上述方案的一种优选方案，所述反射层为金属箔。
[0009]作为上述方案的一种优选方案，所述光源为发光二极管。
[0010]作为上述方案的一种优选方案，所述光敏元件为光敏电阻。
[0011]本技术的优点是：通过弹性透光层模拟人体皮肤触感，并为反射层提供活动空间，通过反射层与检测组件之间距离的变化实现压感检测功能；设有温度传感器，能够检测外界温度；设有加热层，能够模拟人体皮肤温度；温度传感器与加热层组成闭环控制系统且加热层发热功率恒定能够到达模拟人体皮肤温度随环境变化而变化的效果；结构简单，生产成本低。
附图说明
[0012]图1为实施例中光电式电子皮肤的立体结构示意图。
[0013]图2为实施例中光电式电子皮肤的剖视结构示意图。
[0014]1‑
加热层2
‑
电路层3
‑
温度传感器4
‑
光敏元件5
‑
光源6
‑
弹性透光层7
‑
反射层8
‑
仿真层。
具体实施方式
[0015]下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的说明。
[0016]实施例：
[0017]本实施例一种光电式电子皮肤，如图1所示，包括由内而外依次设置的加热层1、电路层2、弹性透光层6、反射层7和仿真层8，电路层上阵列有若干检测组件，检测组件包括光源、光敏元件和温度传感器。
[0018]具体的，加热层1粘贴在电路层2背面，电路层2正面贴装有若干组检测组件，检测组件在电路层上阵列分布，弹性透光层6浇筑在电路层正面，反射层7敷设在弹性透光层6上且其发射层朝向电路层设置，仿真层浇筑在发射层上。
[0019]本实施例中，加热层为发热薄膜，电路层为聚酰亚胺柔性电路板，弹性透光层为半透明硅胶，反射层为金属箔，仿真层为肉色硅胶，光源为发光二极管，光敏元件为光敏电阻。
[0020]如图2所示，发光二极管发出的光线经过半透明硅胶后在金属箔上产生反射后再次经过半透明硅胶最终到达光敏电阻，在电子皮肤未被按压时，半透明硅胶层未发生形变，光敏电阻接收到的光强基本保持恒定，光敏电阻阻值保持恒定；当电子皮肤被按压时，半透明硅胶层发生形变，金属箔与电路层之间的距离减小，光敏电阻接收到的光强变大，光敏电阻阻值发生变化。基于此可以实现压感触觉模拟功能。
[0021]本实施例中，温度传感器与加热层组成闭环控制系统且加热层发热功率恒定。通过闭环控制可以令电子皮肤对人体温度进行模拟，例如令电子皮肤在常温下将自身温度维持在34摄氏度，来实现对人体皮肤温度的模拟。当电子皮肤接触到低温物体如冰块时，电子皮肤与冰块接触部分温度会骤降，在温度骤降时，温度传感器能够大致的检测到外界即冰块的温度，实现温度感知功能。
[0022]此外，由于加热层功能恒定，在接触冰块一段时间后，随着加热层的持续发热，电子皮肤与冰块接触部位的温度会逐渐回升至34摄氏度，能够模拟人体皮肤温度在接触冰块后温度降低然后缓慢回升的过程，达到模拟人体皮肤温度随环境变化而变化的效果。
[0023]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本专利技术精神作举例说明。本专利技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本专利技术的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电式电子皮肤，其特征是：包括由内而外依次设置的加热层、电路层、弹性透光层、反射层和仿真层，所述电路层上阵列有若干检测组件，所述检测组件包括光源、光敏元件和温度传感器。2.根据权利要求1所述的一种光电式电子皮肤，其特征是：所述温度传感器与加热层组成闭环控制系统且所述加热层发热功率恒定。3.根据权利要求1所述的一种光电式电子皮肤，其特征是：所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：何铖尧，王康达，虞鹏，袁骏杰，鲁铭阳，洪嘉昱，
申请(专利权)人：洪嘉昱，
类型：新型
国别省市：