[发明专利]一种角度可调型仿生毛发传感结构

权利要求书

1.一种角度可调型仿生毛发传感结构，其特征在于：包含柔性基底(1)和排布布置在柔性基底(1)上的毛发感受器(2)，毛发感受器(2)在柔性基底(1)上表面等间隔阵列排布，构成角度可调型仿生毛发感受器阵列；

所述的毛发感受器(2)呈圆柱体结构，包括位于外表面的表面层(210)以及被表面层(210)包裹在内的两个空气内腔(201、202)和两个柔性感知层(205、206)；毛发感受器(2)的内部有相靠近均竖直布置的第一空气内腔(201)和第二空气内腔(202)，第一空气内腔(201)和第二空气内腔(202)呈相同的圆柱体结构，且毛发感受器(2)整体的中心轴线位于第一空气内腔(201)和第二空气内腔(202)中心轴线所构成的平面，且毛发感受器(2)整体的中心轴线位于第一空气内腔(201)和第二空气内腔(202)中心轴线之间；第一空气内腔(201)和第二空气内腔(202)的底部分别经第一空气内腔气管(203)和第二空气内腔气管(204)引出连接到外部气压控制器；毛发感受器(2)外柱面对称设有第一柔性感知层(205)和第二柔性感知层(206)，毛发感受器(2)内部中心轴线处穿设有电源信号传输导线(207)，电源信号传输导线(207)上端从毛发感受器(2)内部越过第一空气内腔(201)和第二空气内腔(202)顶部后分别和第一柔性感知层(205)和第二柔性感知层(206)的上端连接；毛发感受器(2)底部两侧穿设有与第一柔性感知层(205)下端连接的第一信号传输导线(208)以及与第二柔性感知层(206)下端连接的第二信号传输导线(209)，第一柔性感知层(205)和第二柔性感知层(206)分别经第一信号传输导线(208)和第二信号传输导线(209)引出连接到外部电路。

2.根据权利要求1所述的一种角度可调型仿生毛发传感结构，其特征在于：

所述的毛发感受器(2)外表面通过表面层(210)实现绝缘保护。

3.根据权利要求1所述的一种角度可调型仿生毛发传感结构，其特征在于：

所述的毛发传感结构能够同时实现以下一种角度可调状态：

在安装后非按压、第一空气内腔(201)和第二空气内腔(202)具有相同内部气压的常态下，毛发感受器(2)不发生弯曲；

在非按压、第一空气内腔(201)内部气压小于第二空气内腔(202)内部气压的状态下，毛发感受器(2)向第一空气内腔(201)的方向发生弯曲；

在非按压、第一空气内腔(201)内部气压大于第二空气内腔(202)内部气压的状态下，毛发感受器(2)向第二空气内腔(202)的方向发生弯曲；

在按压下，毛发感受器(2)发生弹性形变，受按压力作用向按压力的方向发生弯曲。

4.根据权利要求2所述的一种角度可调型仿生毛发传感结构，其特征在于：

所述的毛发感受器(2)的底部和柔性基底(1)连接成一体，毛发感受器(2)中的电源信号传输导线(207)、第一信号传输导线(208)和第二信号传输导线(209)均穿设于柔性基底(1)中布置，且从柔性基底(1)引出后连接到外部电路。

5.根据权利要求2所述的一种角度可调型仿生毛发传感结构，其特征在于：

所述的毛发感受器(2)中的第一空气内腔气管(203)和第二空气内腔气管(204)均穿设于柔性基底(1)中布置，且从柔性基底(1)引出后连接到外部气压控制器。

6.根据权利要求1所述的一种角度可调型仿生毛发传感结构，其特征在于：

所述柔性基底(1)不具有感知功能的下表面贴合于待检测区域，毛发感受器(2)接触感知外力的大小。

7.根据权利要求1所述的一种角度可调型仿生毛发传感结构，其特征在于：

所述的柔性基底(1)上的毛发感受器(2)阵列布置方式为包括但不限于5×5阵列，更高阶阵列结构形式相同。

8.根据权利要求1所述的一种角度可调型仿生毛发传感结构，其特征在于：

制成所述的柔性基底(1)和毛发感受器(2)的材料为柔性材料，柔性材料包括但不限于聚二甲基硅氧烷(PDMS)。