[发明专利]一种全柔性接近-触压觉传感器

权利要求书

1.一种全柔性接近-触压觉传感器，其特征在于：所述的全柔性接近-触压觉传感器整体呈垂直型“三明治”结构，是以有顶部无底部的柔性矩形腔体(2)为支撑，从上至下依次设置有柔性接近觉传感单元(1)、柔性触觉传感单元(3)和柔性压觉传感单元(5)；

所述的柔性接近觉传感单元(1)设置在所述柔性矩形腔体(2)顶部外表面的中心，为同面叉指电极结构，各叉指沿与所述柔性矩形腔体(2)顶部短边平行的方向伸出，激励端和接收端分别为三叉指和四叉指状，且相邻叉指之间的间隙相同；

所述的柔性触觉传感单元(3)呈矩形，设置在所述柔性矩形腔体(2)的内腔中，并固定于所述柔性矩形腔体(2)顶部内表面的中心；且所述的柔性触觉传感单元(3)的各边缘与所述的柔性接近觉传感单元(1)的各外边缘一一对应的位于相同的垂直面；

所述的柔性压觉传感单元(5)与所述柔性矩形腔体(2)顶部的面积相等，并固定在所述柔性矩形腔体(2)下方，各边垂直对齐，形成所述柔性矩形腔体(2)的底部；在所述柔性压觉传感单元(5)的上表面、位于所述柔性矩形腔体(2)的内腔中设置有柔性矩形隔离层(4)，且所述柔性矩形隔离层(4)的各侧面皆固定在在所述柔性矩形腔体(2)内腔的相应侧面上。

2.根据权利要求1所述的一种全柔性接近-触压觉传感器，其特征在于：所述的柔性触觉传感单元(3)的下表面与位于其正下方的所述柔性矩形隔离层(4)非接触。

3.根据权利要求1所述的一种全柔性接近-触压觉传感器，其特征在于：在所述柔性接近觉传感单元(1)上表面涂有一层硅橡胶保护层，以防止与导体目标物接触时导致同面叉指电极短接。

4.根据权利要求1所述的一种全柔性接近-触压觉传感器，其特征在于：所述的全柔性接近-触压觉传感器的各部分采用硅橡胶作粘接剂通过层层组装方式进行集成。

5.根据权利要求1所述的一种全柔性接近-触压觉传感器，其特征在于：所述柔性接近觉传感单元(1)以有机硅导电银胶为材质，所述柔性矩形腔体(2)和所述柔性矩形隔离层(4)均以硅橡胶为材质。

6.根据权利要求1所述的一种全柔性接近-触压觉传感器，其特征在于：所述柔性触觉传感单元(3)是以单壁碳纳米管/炭黑/硅橡胶复合导电材料制备的触觉敏感单元，其中，导电填料单壁碳纳米管与炭黑的质量比为1:1，导电填料占母体硅橡胶的质量分数9～12％。

7.根据权利要求1所述的一种全柔性接近-触压觉传感器，其特征在于：所述柔性压觉传感单元(5)是以石墨烯/炭黑/硅橡胶复合导电材料制备的触觉敏感单元，其中，导电填料石墨烯与炭黑的质量比为2:1，导电填料占母体硅橡胶的质量分数6～9％。