[发明专利]一种基于视觉的压力传感器阵列及其制造方法

权利要求书

1.一种基于视觉的压力传感器阵列，其特征在于，包括透明基板和固化于所述透明基板上的微柱阵列；

通过图像传感器捕捉按压所述微柱阵列时的图像，利用相应的图像处理算法计算所述压力传感器阵列的压力分布；所述图像传感器具体用于：捕捉按压所述微柱阵列时的图像，计算所述图像中变化的像素数占原始像素数的比率，得到所述微柱阵列的横截面积变化率，其中，所述横截面积变化率表征所述压力传感器阵列的压力分布。

2.根据权利要求1所述的压力传感器阵列，其特征在于，所述透明基板为透明PDMS基板，所述微柱阵列为柔性材料Ecoflex制成的黑色微柱阵列。

3.一种基于视觉的压力传感器阵列的制造方法，其特征在于，包括：

将PDMS均匀涂覆于玻璃片上并加热到接近完全固化，形成接近完全固化的PDMS基板；

将由激光钢网制成的具有孔阵列的模具放置于所述接近完全固化的PDMS基板上压实；

将柔性材料Ecoflex注入所述模具的孔阵列中，并进行烘烤固化，形成烘烤固化后的模具；

将腐蚀性溶液加入所述烘烤固化后的模具表面，剥离模具表面的所述激光钢网，并撤除掉所述玻璃片，形成压力传感器阵列。

4.根据权利要求3所述的压力传感器阵列的制造方法，其特征在于，所述将PDMS均匀涂覆于玻璃片上并加热到接近完全固化，形成接近完全固化的PDMS基板包括：

将PDMS预聚物和PDMS固化剂以固定比例混合涂覆于玻璃片上，并放置于加热板上在第一固定温度下范围内加热至接近完全固化，形成接近完全固化的PDMS基板。

5.根据权利要求4所述的压力传感器阵列的制造方法，其特征在于，所述第一固定温度范围为90-120℃。

6.根据权利要求3所述的压力传感器阵列的制造方法，其特征在于，所述孔阵列中每个孔的厚度为0.3～0.5mm，半径为0.25～0.5mm，每相邻两个孔的间距为0.5～1mm。

7.根据权利要求3所述的压力传感器阵列的制造方法，其特征在于，所述将柔性材料Ecoflex注入所述模具的孔阵列中，并进行烘烤固化，形成烘烤固化后的模具包括：

将黑色硅胶色膏和柔性材料Ecoflex partB先混合后再与柔性材料Ecoflex partA混合，充分搅拌后注入所述模具的各个孔内；

将所述模具放置于第二固定温度范围下烘烤固定时长。

8.根据权利要求7所述的压力传感器阵列的制造方法，其特征在于，所述第二固定温度范围为100℃-400℃，所述固定时长为0.5小时以上。

9.根据权利要求3所述的压力传感器阵列的制造方法，其特征在于，所述腐蚀性溶液为盐酸溶液、硫酸或其他可以对金属腐蚀的溶液。