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专利号: 202011390552X
申请人: 苏州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种三维力柔性触觉传感器,其特征在于,包括依次设置的第一柔性层、多孔弹性层和第二柔性层,所述第一柔性层上设置有多个第一电极,所述第二柔性层上设置有第二电极,所述第一电极与第二电极皆与所述多孔弹性层紧贴设置;所述第一电极具有四个;

其中,所述三维力柔性触觉传感器的解耦方法,包括以下步骤:构建传感器受力与电容的关系式:

其中, 为第一电极与第二电极之间的初始电容值,ΔCn为对应电容单元的绝对变化量,Fx、Fy、Fz为三维力的分量,n=1,2,3,4;

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检测各个第一电极与第二电极之间的初始电容值C1、C2、C3和C4;

对所述传感器施加三维力F’,三维力F’的分量Fx’、Fy’、Fz’已知,获取第一电极与第二电极组成的电容的绝对变化量ΔC1’、ΔC2’、ΔC3’和ΔC4’;

改变三维力F’的大小和方向,获取m组样本数据,每组所述样本数据包括三维力下的Fx’、Fy’、Fz’和传感器的电容绝对值变化量ΔC1’、ΔC2’、ΔC3’、ΔC4’;

根据最小二乘法,对m组样本数据进行拟合,得到矩阵系数A’,获得更新后的传感器受力与电容关系式:

对传感器施加未知测试力F测,测量传感器的电容绝对值变化量ΔC1测、ΔC2测、ΔC3测和ΔC4测,代入更新后的传感器受力与电容关系式,获得未知测试力F测力的三个分量Fx测、Fy测、Fz测。

2.如权利要求1所述的三维力柔性触觉传感器,其特征在于,所述第一柔性层为织物、塑料或高分子薄膜。

3.如权利要求1所述的三维力柔性触觉传感器,其特征在于,所述多孔弹性层为Ecoflex或PDMS制备而成。