利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022116226604
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
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:

1.一种柔性触觉传感器,其特征在于:包括导电弹性体(1)、激光诱导石墨烯敏感元件(2)、柔性衬底(3)、导线、柔性封装层,所述柔性衬底(3)的上表面上嵌合设置有八个等间距环形分布的所述激光诱导石墨烯敏感元件(2),所述激光诱导石墨烯敏感元件(2)的相互靠近的一端的上侧设置有导电弹性体(1),所述导电弹性体(1)位于所述柔性衬底(3)的中心,所述导线包括一根主线与八根分线,所述主线与所述导电弹性体(1)的上表面电路连接,八根所述分线分别与所述激光诱导石墨烯敏感元件(2)的远离所述导电弹性体(1)的一端电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种柔性触觉传感器,其特征在于:所述导电弹性体(1)、所述激光诱导石墨烯敏感元件(2)及所述柔性衬底(3)从上到下以三明治结构组装,所述导电弹性体(1)和所述激光诱导石墨烯敏感元件(2)确定搭接后通过所述柔性封装层进行封装,保证整体电性连接,封装后整体厚度为15mm~20mm。

3.根据权利要求2所述的一种柔性触觉传感器,其特征在于:所述导电弹性体(1)的制备方式:Ecoflex或PDMS掺杂质量分数为5%~15%的碳纳米管,搅拌均匀后填入直径8~12毫米、高4~7毫米的圆柱状模具,放入80℃烘箱烘烤60分钟成型获得。

4.根据权利要求3所述的一种柔性触觉传感器,其特征在于:所述激光诱导石墨烯敏感元件(2)由激光诱导石墨烯转印制备,制备方式如下:在厚度300微米聚酰亚胺薄膜上用扫描速度15~22、频率80~130KHZ、功率15~21%的红外激光标刻出八条长17~21毫米、宽

0.5~1.2毫米的激光诱导石墨烯细条,用未固化的Ecoflex或PDMS浇筑,并置于直径45~55毫米、高度3~7mm的圆形容器中,80℃烘箱中烘烤60分钟,获得所述激光诱导石墨烯敏感元件(2)及所述柔性衬底(3)。

5.根据权利要求4所述的一种柔性触觉传感器,其特征在于:所述激光诱导石墨烯敏感元件(2)呈放射性均匀分布在所述柔性衬底(3)上,相邻的两条所述激光诱导石墨烯敏感元件(2)的夹角为45°,所述激光诱导石墨烯敏感元件(2)的边缘距离所述柔性衬底(3)边缘2毫米。

6.根据权利要求5所述的一种柔性触觉传感器,其特征在于:八根所述分线与所述激光诱导石墨烯敏感元件(2)用导电银浆连接,所述主线与所述导电弹性体1的上表面之间用导电银浆连接。

7.根据权利要求6所述的一种柔性触觉传感器,其特征在于:所述导电弹性体(1)、所述激光诱导石墨烯敏感元件(2)、所述导线与所述激光诱导石墨烯敏感元件(2)的搭接位置用未固化的Ecoflex封装,涂覆厚度2mm形成所述柔性封装层。

8.根据权利要求7所述的一种柔性触觉传感器,其特征在于:使用时将与所述导电弹性体(1)上表面连接的所述主线接入单片机GND口,其他八根与所述激光诱导石墨烯敏感元件(2)连接的所述分线分别接入单片机八个I/O口,对物品进行触摸时,单片机接收的电信号发生变化,单片机记录实时电阻值传输到计算机,在计算机的MATLAB软件中进行动态时间规整算法计算,并交由神经网络进行判别,最终得出结果。

9.根据权利要求8所述的一种柔性触觉传感器,其特征在于:所述柔性衬底(3)的形状由刀具冲压制得。

10.根据权利要求9所述的一种柔性触觉传感器,其特征在于:使用时将所述导线接入单片机,所述导电弹性体(1)受到外力,所述导电弹性体(1)压缩,八条所述激光诱导石墨烯敏感元件(2)各自形变,获得八个电信号,对八个电信号综合分析可以检测外力大小、方向、持续时间。