1.一种基于周向负泊松比结构的可穿戴柔性传感器,其特征在于,包括信号模块、感知模块、第一导线和第二导线;
所述感知模块包括壳体、第一电极、第二电极和感知单元;所述感知单元包括复合材料体以及嵌入在所述复合材料体内部呈均匀分布的若干个的弹性体骨架结构;所述弹性体骨架结构包括若干个周向负泊松比结构;
所述周向负泊松比结构包括第一面板、第二面板、第一变形杆、第二变形杆、第三变形杆和第四变形杆;各所述周向负泊松比结构的第一面板位于同一平面且相互连接,各所述周向负泊松比结构的第二面板位于同一平面且相互连接;
所述第一面板和所述第二面板的大小与形状相同,所述第一面板和所述第二面板平行;所述第一面板的中心点和所述第二面板的中心点的连线与所述第一面板垂直;
所述第一面板和所述第二面板均为中空的正方形;定义所述第一面板面向所述第二面板的面为第一连接面,定义所述第二面板面向所述第一面板的面为第二连接面;
所述第一变形杆、所述第二变形杆、所述第三变形杆和所述第四变形杆的大小相同且均为V字形;
所述第一变形杆的第一端与所述第一连接面的第一顶角连接,所述第一变形杆的第二端与所述第二连接面的第一顶角连接;所述第二变形杆的第一端与所述第一连接面的第二顶角连接,所述第二变形杆的第二端与所述第二连接面的第二顶角连接;所述第三变形杆的第一端与所述第一连接面的第三顶角连接,所述第三变形杆的第二端与所述第二连接面的第三顶角连接;所述第四变形杆的第一端与所述第一连接面的第四顶角连接,所述第四变形杆的第二端与所述第二连接面的第四顶角连接;
所述第一变形杆的第三端、所述第二变形杆的第三端、所述第三变形杆的第三端和所述第四变形杆的第三端均指向所述周向负泊松比结构的中心点;
所述第一电极、所述第二电极和所述感知单元均设置在所述壳体内,所述第一电极与所述感知单元的第一表面贴合连接,所述第二电极与所述感知单元的第二表面贴合连接,所述感知单元的第一表面和第二表面关于所述感知单元对称;
所述第一导线的第一端与所述第一电极连接,所述第一导线的第二端与所述信号模块电连接;所述第二导线的第一端与所述第二电极连接,所述第二导线的第二端与所述信号模块电连接。
2.根据权利要求1所述的基于周向负泊松比结构的可穿戴柔性传感器,其特征在于,所述信号模块包括第一引脚、第二引脚、微控制器、电路板和电源接口;
所述微控制器和所述电源接口均固定在所述电路板上,所述电源接口用于为所述微控制器供电;
所述第一引脚和所述第二引脚固定在所述微控制器上,所述第一引脚与所述第一导线的第二端电连接,所述第二引脚与所述第二导线的第二端电连接;
所述微控制器通过所述第一引脚、所述第二引脚、所述第一导线、所述第二导线、所述第一电极和所述第二电极获取所述感知单元的电阻信号。
3.根据权利要求1所述的基于周向负泊松比结构的可穿戴柔性传感器,其特征在于,所述壳体包括第一外壳和第二外壳;所述第一外壳设有第一预留孔,所述第二外壳设有第二预留孔;所述第一外壳包括本体、第一延伸面和第二延伸面;
所述本体设置有开口面,所述开口面在所述感知单元的长轴方向上向两侧延伸,得到所述第一延伸面和所述第二延伸面,所述第一延伸面、所述第二延伸面和所述开口面构成连接面,所述连接面与所述第二外壳的形状大小相同;所述第一延伸面和所述第二延伸面均与所述第二外壳固定连接。
4.根据权利要求3所述的基于周向负泊松比结构的可穿戴柔性传感器,其特征在于,所述第一延伸面和所述第二延伸面通过硅胶粘合剂与所述第二外壳粘接。
5.根据权利要求1所述的基于周向负泊松比结构的可穿戴柔性传感器,其特征在于,所述壳体的材质为硅胶。
6.根据权利要求1所述的基于周向负泊松比结构的可穿戴柔性传感器,其特征在于,所述第一电极和所述第二电极的材质均为铜箔。
7.根据权利要求1所述的基于周向负泊松比结构的可穿戴柔性传感器,其特征在于,所述周向负泊松比结构的数量为4个,各所述周向负泊松比结构的第一面板位于同一平面且相互连接构成一个正方形,各所述周向负泊松比结构的第二面板位于同一平面且相互连接构成一个正方形。
8.一种权利要求1‑7任意一项所述的壳体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将邵氏硬度为40且质量相同的硅胶A和硅胶B混合,得到混合硅胶;
采用磁力搅拌装置在100r/min条件下对混合硅胶搅拌5min后倒入3D打印好的白树脂模具中,常温常压下静置12小时,得到所述壳体。
9.一种权利要求1‑7任意一项所述的弹性体骨架结构的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:构建3D打印模型,所述3D打印模型包括弹性体骨架结构模型和支撑结构模型;
将Tango材料与VeroCyan材料按照质量比20:1进行混合,得到混合打印材料;将混合打印材料作为弹性体骨架结构的材料,将SUP705材料作为支撑结构的材料,结合所述3D打印模型进行打印,得到初始弹性体骨架结构;
基于水枪喷洗去除所述初始弹性体骨架结构中的支撑结构,得到所述弹性体骨架结构。
10.一种权利要求1‑7任意一项所述的感知单元的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:在复合材料模具内部均匀涂抹凡士林后将若干个弹性体骨架结构固定在复合材料模具内部;
将HY‑F662材料且质量相同的发泡硅胶A和发泡硅胶B混合,得到混合发泡硅胶;将混合发泡硅胶搅拌120s后倒入复合材料模具内,将复合材料模具放置在在干燥箱内,在80℃下加热30min,取出后在常温常压下静置24h得到具有若干个弹性体骨架结构的初始复合材料体;
将去离子水与微观尺寸为10um的石墨按照质量比10:1进行混合,并采用磁力搅拌装置在100r/min条件下搅拌2min,得到石墨水性分散液,将初始复合材料体浸润到石墨水性分散液中,在‑0.1Mpa和25℃的真空条件下浸润48h,取出后在常压条件下保持120℃烘干3h,去除水分,得到所述感知单元;所述感知单元内部呈海绵状多孔结构。