[发明专利]基于光通信技术的柔性电子通信系统及其应用

权利要求书

1.一种基于光通信技术的柔性电子通信系统，其特征在于，包括：

柔性传感器，用于获取原始信号，包括自然环境信号、远程控制信号、阵列化信号；

电压调制模拟信号模块，将所述自然模拟信号转化为可驱动LED发光二极管发光的电压信号，所述电压信号与所述原始信号一一对应，通过频率和幅度变化携带不同的通信信息；

LED发光二极管，根据电压调制模拟信号模块的电压输出模式发光；

光接收模块，包括驱动电源，光探测器和负载电阻，所述光探测器获取通过大气环境传输而来的光照信号，负载电阻通过其两端的电压变化来表征流经光探测器的电流变化，通过该电流变化情况反应LED发光二极管的发光强度和发光频率；

信号解调及反馈模块，对所述光接收模块接收的LED光信号进行解码，并根据解码得到的相关信息执行相应的动作，包括对自然环境刺激的反应、对于远程控制信息的反应和获取到阵列化的信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于光通信技术的柔性电子通信系统，其特征在于：所述调制/解调方式为ASK，OOK，FSK或者GFSK。

3.根据权利要求1所述的一种基于光通信技术的柔性电子通信系统，其特征在于：所述原始信号包括压力、温度、湿度信号中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种基于光通信技术的柔性电子通信系统，其特征在于：所述远程控制信号包括表示人体关节弯曲角度或者拉伸程度的肢体信号。

5.根据权利要求1所述的一种基于光通信技术的柔性电子通信系统，其特征在于：所述电压调制模拟信号模块通过柔性传感器采集多通道信号，然后根据采集到的多通道电压信号，编码调制为不同的数字信号格式，进而驱动LED发光二极管发光。

6.根据权利要求1所述的一种基于光通信技术的柔性电子通信系统，其特征在于：所述光探测器是PN二极管，PIN二极管，雪崩二极管或其他集成光敏的二极管的光强探测器。

7.一种应用如权利要求1-6任一所述柔性电子光通信系统的机器人，其特征在于：所述柔性传感器集在机器人手指的指肚上，机器人通过附着在手指上的柔性传感器获取原始信号；所述LED发光二极管集成在机器人的手背上；所述光探测器集成固定在机器人前额或眼睛处；所述信号解调及反馈模块包括信号解调子模块及其控制的机械反馈模块，信号解调模块内置于机器人的处理器中，机械反馈模块用于控制机器人的手部作出反馈动作，信号解调子模块解调出解码信号，根据信号形式给出是否反馈的指令，然后指令控制相应的机械反馈模块，机器人的手部作出反馈动作。

8.一种应用如权利要求1-6任一所述柔性电子光通信系统的机器人远程控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、将所述柔性传感器贴合在特定的关节上，实现不同的姿态信息获取；

电压调制模拟信号模块采用编码和调制方法将不同的姿态编码调制为相应的具有不同频率模式的电压信号；

步骤3、LED发光二极管根据电压调制模拟信号模块输出的电压信号发光，其中发光频率和强度包含着相应的通信信息；

步骤4、光探测器获取通过大气传输的光信号，并通过电流变化情况表征LED发光二极管的发光强度和发光频率，之后，负载电阻通过两端的电压变化来表征流经光探测器的电流变化，便于信号解调及反馈模块信息的采集和解码；

步骤5、信号解调及反馈模块采用和电压调制模拟信号模块相同的解码和解调方式，解调出相应的数字信号，之后通过查找LookUp Table找到相应的肢体姿态信息。通过机器人控制中心控制机器人实现相应的姿态。