[发明专利]一种基于复合结构介质层的电容式柔性三维力触觉传感器

权利要求书

1.一种基于复合结构介质层的电容式柔性三维力触觉传感器，其特征在于，该传感器是通过2×2个相同结构的电容的变化来反馈所加载的三维力；该传感器从下至上依次包括下柔性衬底、下电容极板、复合结构介质层、绝缘隔离层、上电容极板、上柔性衬底、表面凸起层；

所述的上、下电容极板结构相同，均包括：2×2排列的四块长方形结构且同一列的两块长方形结构通过引线相连；上电容极板中的长方形结构与下电容极板中的长方形结构呈十字型层叠关系，二者的正对面为正方形；

所述的复合结构介质层包括固连的：介质底层、及设于介质底层上的“田”字型介质墙、以及位于“田”字型四个方形区域内的微圆柱阵列；上、下电容极板的四个正方形正对面的中心与上述“田”字型四个方形区域的中心在法向投影重合；

所述的表面凸起层上具有一个底面为正方形的长方体凸起，其中心和上、下电容极板的中心在法向投影重合，且长方体凸起仅部分覆盖上下电容极板的四个正方形正对面。

2.如权利要求1所述的基于复合结构介质层的电容式柔性三维力触觉传感器，其特征在于，所述的上、下柔性衬底采用PI材质。

3.如权利要求1所述的基于复合结构介质层的电容式柔性三维力触觉传感器，其特征在于，所述的复合结构介质层和绝缘隔离层采用PDMS，且制备时PDMS树脂与固化剂的质量比根据实际需要在7.5:1～20:1范围内调节。

4.如权利要求1所述的基于复合结构介质层的电容式柔性三维力触觉传感器，其特征在于，所述的表面凸起层采用PDMS，且制备时PDMS中树脂与固化剂的质量比为7.5:1。

5.如权利要求1所述的基于复合结构介质层的电容式柔性三维力触觉传感器，其特征在于，所述的长方体凸起的高度是复合结构介质层及绝缘隔离层总厚度的30倍以上。

6.如权利要求1所述的基于复合结构介质层的电容式柔性三维力触觉传感器，其特征在于，所述的复合结构介质层为一体成型制备。