[发明专利]一种点阵式柔性压力分布传感装置及其压力定位方法

权利要求书

1.一种点阵式柔性压力分布传感装置，其特征在于：包括点阵式柔性压力分布传感以及多路数据处理模块；其中，所述点阵式柔性压力分布传感器包括表面凸起、弹性基体聚合物层、经向电极、柔性敏感单元和纬向电极；所述经向电极以平铺的方式置于纬向电极的上面或下面，以此形成空间上的垂直结构；所述柔性敏感单元放置在每个经纬向电极的交叉点处之间；所述弹性基体聚合物层包裹在经向电极、柔性敏感单元和纬向电极外面；所述表面凸起置于弹性基体聚合物层的上表面；所述经向电和纬向电极通过导线与多路数据采集模块连接，以测量每个交叉点处柔性敏感单元的电阻变化值。

2.如权利要求1所述的点阵式柔性压力分布传感装置，其特征在于：所述弹性基体聚合物层以浇筑的方式包裹在经向电极、柔性敏感单元和纬向电极外面。

3.如权利要求1所述的点阵式柔性压力分布传感装置，其特征在于：所述压力分布传感装置的测量范围通过以下三部分调节：①通过调节柔性敏感单元的弹性模量来达到改变传感器测量范围的目的；②通过调节经纬向电极的距离，即交叉点处的敏感单元的厚度来改变其初始电阻值，起到调节传感器量程的作用；③通过调节基体聚合物的弹性模量，改变传感器整体的柔度，起到改变传感器测量范围及其敏感度的作用。

4.一种点阵式柔性压力分布传感装置的压力定位方法，其特征在于：压力分布传感器受到外界载荷变化，弹性基体聚合物受力发生形变，处于其内的经纬向电极之间也会相互靠近，使得交叉点处的柔性敏感单元随着外力大小而产生变形，从而使其电阻发生相应变化；

电阻值变化由电极传输到多路数据处理模块进行数据处理，得到各个交叉点的电阻变化值。

5.一种点阵式柔性压力分布传感装置的压力定位方法，其特征在于：其用来检测三维作用力的大小与方向；当外界载荷F 1垂直作用在传感器的表面上，表面凸起受到正压力的作用，该凸起周围的柔性敏感单元受力基本相等，通过测量各个点的电阻变化可以计算得作用力的大小和位置；当外界载荷F2水平作用在传感器表面时，其表面凸起受到剪切力作用，则凸起周围的敏感单元受力不一致，导致电阻变化不一致，通过测量各个交叉点的电阻变化，可以解得剪切力的大小和方向。