[实用新型]一种基于压阻式和电容式组合的柔性三维力触觉传感器

权利要求书

1.一种基于压阻式和电容式组合的柔性三维力触觉传感器，其特征在于：从下至上依次由弹性基底层（7）、柔性电路下层（6）、四周填充有柔性填充物（5）的三维力敏感阵列（11）、柔性电路上层（2）以及弹性凸起层（1）构成。

2.根据权利要求1所述的一种基于压阻式和电容式组合的柔性三维力触觉传感器，其特征在于：所述弹性基底层（7）是一层平板状的树脂层。

3.根据权利要求1所述的一种基于压阻式和电容式组合的柔性三维力触觉传感器，其特征在于：所述柔性电路下层（6），是嵌有导电橡胶线的平板状的树脂层，导电橡胶线与三维力敏感阵列（11）相对应，并与力敏感应变片（8）电气连通。

4.根据权利要求1所述的一种基于压阻式和电容式组合的柔性三维力触觉传感器，其特征在于：所述四周填充有柔性填充物（5）的三维力敏感阵列（11），是由2×2以上结构相同的三维力敏感单元构成：均包括呈立体中空状的硅基体（10）、绝缘弹性体（9）、四块敏感电极板（4）、中心敏感电极柱（3）和力敏感应变片（8）；绝缘弹性体（9）位于硅基体（10）中心腔的底部；四块敏感电极板（4）呈正方形分布，竖直粘结在硅基体（10）的内表面，并与硅基体（10）的上表面对齐；中心敏感电极柱（3）竖直粘结在绝缘弹性体（9）上面，中心敏感电极柱（3）的四个侧表面分别与各自敏感电极板正对，形成四组感应电容；力敏感应变片（8）贴在绝缘弹性体（9）一个侧面。

5.根据权利要求1所述的一种基于压阻式和电容式组合的柔性三维力触觉传感器，其特征在于：所述柔性电路上层（2）呈等厚度的立体凸起状，立体凸起结构与三维力敏感单元个数相同，立体凸起结构上开有供中心敏感电极柱（3）穿过的孔，柔性电路上层（2）的上表面的导电橡胶线与三维力敏感阵列（11）相对应，并与中心敏感电极柱（3）的上表面进行电气连通，柔性电路上层（2）的下表面的导电橡胶线正交方向排列，分别与四块敏感电极板（4）的上表面进行电气连通。

6.根据权利要求1所述的一种基于压阻式和电容式组合的柔性三维力触觉传感器，其特征在于：所述弹性凸起层（1）是一层等厚度的立体凸起状薄膜，立体凸起结构与三维力敏感单元个数相同，弹性凸起层（1）与柔性电路上层（2）紧密贴合。

7.根据权利要求1所述的一种基于压阻式和电容式组合的柔性三维力触觉传感器，其特征在于：中心敏感电极柱（3）和四块敏感电极板（4）之间留有间隙，置有柔性填充物。