[发明专利]一种新型机器人及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于机器人领域，更具体涉及一种新型机器人及其制作方法。

背景技术

机器人是一种能够自动执行工作的机器装置，一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统及复杂机械等组成，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，它的任务是协助或取代人类工作的工作，譬如生产、建筑、或是危险的工作。

机器人在工作环境中，经常遇到易燃易爆危险气体泄露等情况，然而目前机器人一般不具备对环境中危险气体的检测功能。

发明内容

基于背景技术存在的问题，本发明提供一种新型机器人及其制作方法，其特征在于，在机器人的外部安装气体检测模块，该气体检测模块基于有机电致发光气体传感器器件，将有机电致发光器件和气体传感器结合。

该气体检测模块通过以下技术方案实现：

一种基于有机电致发光的气体传感器，其由如下方法制作而成：

有机电致发光气体传感器制备工艺涉及薄膜技术及薄膜处理工艺等，主要包括有机小分子或高分子聚合物等的有机薄膜的制备、金属电极的制备和器件封装等工艺；

具体流程为：导电塑料ITO-PET表面清洗及处理—基片置于真空腔—真空蒸镀有机层—蒸镀金属电极—封装或测试。

1.导电塑料ITO-PET清洗

首先，切割特定尺寸的ITO-PET，用专用洗涤剂和无尘布对ITO-PET基片进行搓洗，以去除基片上的各种油污物，然后依次放入复合生物酶液(可选)，去离子水、丙酮、乙醇中，各超声15min；然后，用高纯氮气吹干ITO-PET，使乙醇蒸发，然后放入预处理腔中，持续通入高纯氧气，用等离子体轰击基片5min；

所述复合生物酶的成分为：碱性蛋白酶0.2-0.5g/L,纤维素酶0.9-1.3g/L，多酚氧化酶0.05g/L，其余为去离子水；

利用生物膜预处理后，会显著增加气体传感器的敏感度。

2.多孔结构YSZ制备

a)称取适量的Ni(NO₃)₂·6H₂O和去离子水放入烧杯中充分溶解，在磁力搅拌的作用下用分液漏斗缓慢滴入氨水，使之充分反应，滴定完毕后80℃水浴1h得到悬浊液，经离心机分离得到沉淀物，然后放入箱式炉中300℃保温5h即可得到黑色的NiO粉末；

b)称取YSZ和NiO粉末，按质量比5:6放入球磨机中，再加入一定量的分散剂和乙醇，使之充分混合，得到YSZ浆料；

c)将YSZ浆料采用丝网印刷技术涂覆在导电塑料ITO-PET表面，厚度为2μm，放入烘干箱中烘干；

3.有机薄膜蒸镀

a)把待蒸发的有机材料(Alq3、CuPc)放入相应的蒸发舟中，并用掩膜挡住；

b)把烘干后的导电塑料基片从预处理腔传送到有机腔，将基片置于有机腔内的样品托上，对准有机束源；

c)对有机腔进行抽真空，当真空达到所需数值时，调节蒸发炉温控仪，增加蒸发温度，对材料进行加热，条件合适后，依次蒸镀有机材料Alq3、CuPc，控制蒸镀速率与时间，使之厚度分别为3.5μm、2μm；

4.丝网状金属阴极制备

当各种有机薄膜蒸镀完毕后，将基片取出，覆盖丝网状电极掩模版，随后将基片送入金属蒸镀室，抽真空使气压保持在1.5×10^-3，进行金属电极的蒸镀，调节电流，使Cr:Al的蒸镀比例为7:1，得到厚度为3μm的Cr:Al电极；

器件测试数据：

器件制作完成后，使用探测器件发光亮度的亮度计探测器件发光亮度，使用半导体测试系统测试器件电流-电压特性。经检测，该器件对NO₂等气体具有气敏响应特性，该气体能够增大器件的发光亮度；工作电压为20V时，发光亮度为16cd/m²，随NO₂等含氮气体浓度增加，发光亮度增加。

本发明的有益之处在于：

本发明从有机电致发光的气体传感器的组件材料，制作工艺，结构等多方面进行了创造性的优化设计，在多种因素的协同作用下，达到了出乎意料的灵敏度，可以检测痕量二氧化氮，载流子迁移率为大于9.8×10^－2cm²/V·s，响应速度快，恢复时间短，可以100％恢复；具有很大的市场前景。

附图说明

图1为机器人10结构示意图，在机器人的外部安装气体检测模块20。

图2为气体检测模块20的器件结构示意图。

具体实施方式