[发明专利]柔性电容触觉传感器及其制备方法和触觉传感系统

说明书

一种柔性电容触觉传感器、柔性电容触觉传感器的制备方法和触觉传感系统。该柔性电容触觉传感器，包括：第一柔性电极层，其上设置有第一电极阵列；第二柔性电极层，其上设置有第二电极阵列；离子凝胶薄膜介电层，设置于第一柔性电极层与第二柔性电极层之间。本公开的柔性电容触觉传感器可以具备高柔性、高传感密度和高传感灵敏度。

技术领域

本公开的实施例涉及一种柔性电容触觉传感器及其制备方法、触觉传感系统和电子设备。

背景技术

随着智能机器人技术的发展和机器人应用场景的深化，人们希望机器人不但能够完成设定的机械运动，还可以感知外界环境并做出反馈。触觉传感器与机器人的结合成为发展的重要方向。

但是，目前已有的触觉传感器通常是薄膜电容压力片或应变片。这些触觉传感器大多是被放置在特定的位置进行传感检测。由于通常是单个触觉传感器位于特定位置独立检测该位置的触摸感测信号(例如压力信号)，因此传感器仅能检测到特定位置信息，而不能形成全方位传感的系统，进而不同提供能够应对复杂情形的触觉信息。目前，触觉传感器所使用的材料也大多是硬质的，因此在触觉传感器被放置在不平整的表面(例如机器人的臂上)时，其的随形贴附性较差。并且，目前的触觉传感器对触觉的传感灵敏度较低，对触觉的分辨率较差。

发明内容

本公开的至少一个实施例提供一种柔性电容触觉传感器，包括：第一柔性电极层，其上设置有第一电极阵列；第二柔性电极层，其上设置有第二电极阵列；离子凝胶薄膜介电层，设置于第一柔性电极层与第二柔性电极层之间。

本公开的至少一个实施例还提供一种柔性电容触觉传感器的制备方法，包括：制备第一柔性电极层，其上设置有第一电极阵列；制备离子凝胶薄膜介电层，将该离子凝胶薄膜介电层放置在该第一柔性电极层之上；制备第二柔性电极层；将第二柔性电极层放置在离子凝胶薄膜介电层之上；将该第一柔性电极层、该离子凝胶薄膜介电层和该第二柔性电极层封装成该柔性电容触觉传感器。

本公开的至少一个实施例还提供一种触觉传感系统，包括：激励电路，被配置为向该第一柔性电极层和第二柔性电极层输出感测激励信号；上述的柔性电容触觉传感器，被配置为基于第一柔性电极层和第二柔性电极层中的至少一个与离子凝胶薄膜介电层的接触面积的变化，根据该感测激励信号确定触摸感测信号；信号检测电路，被配置为从该柔性电容触觉传感器接收触摸感测信号；信号处理器，被配置为处理该触摸感测信号，并确定触摸位置或触摸压力。

本公开的至少一个实施例还提供一种电子设备，包括：触觉传感检测面，在触觉传感检测面上贴附的上述的柔性电容触觉传感器。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1A示出了本公开一些实施例提供的柔性电容触觉传感器的示意图。

图1B示出了本公开的一些实施例提供的柔性电容触觉传感器的原理的示意图。

图2A示出了本公开一些实施例提供的柔性电容触觉传感器中的第一电极阵列的一部分的示意图。

图2B示出了本公开一些实施例提供的柔性电容触觉传感器中的第二电极阵列的一部分的示意图。

图2C示出了本公开一些实施例提供的柔性电容触觉传感器的电极阵列排布的结构示意图。

图3A示出了本公开一些实施例提供的柔性电容触觉传感器中的第一电极阵列的一部分的示意图。

图3B示出了本公开一些实施例提供的柔性电容触觉传感器中的第二电极阵列的一部分的示意图。

图3C示出了本公开一些实施例提供的柔性电容触觉传感器的第一电极阵列和第二电极阵列重叠的示意图。