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专利号: 2022103103127
申请人: 安徽大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于吸盘结构的电容式柔性触觉传感器,其特征在于,包括:上电极层(1)、介质层(3)和下电极层(2);

介质层(3)位于上电极层(1)和下电极层(2)之间,介质层(3)包括从上电极层(1)向下电极层(2)方向延伸的多个微柱体(31),多个微柱体(31)在上电极层(1)和下电极层(2)之间间隔布置,每个微柱体(31)内部具有从一端向中部延伸的空腔(311);

微柱体(31)采用圆柱状结构,所述空腔(311)内径从上电极层(1)向下电极层(2)或从下电极层(2)向上电极层(1)方向逐渐减小;

所述空腔(311)小端半径为r且大端半径为R,r:R=3:4。

2.根据权利要求1所述的基于吸盘结构的电容式柔性触觉传感器,其特征在于,多个微柱体(31)在上电极层(1)和下电极层(2)之间均匀分布。

3.根据权利要求2所述的基于吸盘结构的电容式柔性触觉传感器,其特征在于,微柱体(31)的直径为D,相邻两个微柱体(31)之间的间距为L,D=L。

4.根据权利要求1所述的基于吸盘结构的电容式柔性触觉传感器,其特征在于,介质层(3)还包括介质上基层(32)和介质下基层(33),介质上基层(32)位于上电极层(1)底部且与上电极层(1)连接,且介质下基层(33)位于下电极层(2)顶部且与下电极层(2)连接,多个微柱体(31)位于介质上基层(32)和介质下基层(33)之间且两端分别与介质上基层(32)和介质下基层(33)连接。

5.根据权利要求1所述的基于吸盘结构的电容式柔性触觉传感器,其特征在于,上电极层(1)包括上衬底(11)和上电极(12),上电极(12)位于介质层(3)上方,上衬底(11)位于上电极层(1)上方;

下电极层(2)包括下衬底(21)和下电极(22),下电极(22)位于介质层(3)下方,下衬底(21)位于下电极层(2)下方。

6.根据权利要求5所述的基于吸盘结构的电容式柔性触觉传感器,其特征在于,上衬底(11)和/或下衬底(21)采用硅橡胶或聚二甲基硅氧烷制备而成;

上电极(12)和下电极(22)采用商用导电银胶或柔性导电布制备而成。

7.根据权利要求1所述的基于吸盘结构的电容式柔性触觉传感器,其特征在于,介质层(3)采用聚二甲基硅氧烷或水凝胶制备而成。

8.一种根据权利要求1‑7任一项的基于吸盘结构的电容式柔性触觉传感器的制备方法,其特征在于,包括下列步骤:利用3D打印技术制作介质层的微柱体阵列的模具,采用旋涂工艺将PDMS旋涂在模具上并静置,然后干燥固化后剥离,形成介质层;

在介质层两侧表面分别均匀旋涂导电银胶,然后干燥导电银胶使其预固化,形成柔性电极,然后在柔性电极表面旋涂一层PDMS,接着干燥固化,形成柔性衬底,最后利用层层自组装工艺,构成所述触觉传感器。