[发明专利]基于柔弹性曲面梁的高灵敏电容式柔性三维力触觉传感器

权利要求书

1.一种基于柔弹性曲面梁的高灵敏电容式柔性三维力触觉传感器，其特征是：包括柔性触头(1)、柔弹性曲面梁(2)、柔弹性圆柱体(3)、8×N个柔性曲面电极和柔性基底(6)；整体以柔性基底(6)为底部支撑，以柔弹性曲面梁(2)为顶部覆盖，二者粘接，内部形成空气腔(4)；柔性触头(1)和柔弹性圆柱体(3)分别粘接于柔弹性曲面梁(2)上下部，柔弹性曲面梁(2)还与柔性基底(6)紧密粘接，柔弹性圆柱体(3)的底部与柔性基底(6)空腔底部留有间距；柔弹性圆柱体(3)与8×N个柔性曲面电极布置在空气腔(4)内，其中N为不小于2的整数；柔性基底(6)内壁等间隔粘贴4×N个曲面电极，作为柔性曲面接地电极(5-2)；柔弹性圆柱体(3)外壁等间隔粘贴4×N个曲面电极，作为柔性曲面激励电极(5-1)，且柔性曲面激励电极(5-1)与柔性曲面接地电极(5-2)部分重叠，形成4×N个呈空间立体分布的电容。

2.根据权利要求1所述的一种基于柔弹性曲面梁的高灵敏电容式柔性三维力触觉传感器，其特征是：所述的柔弹性曲面梁(2)整体呈上下表面为对称U形的曲面、V形曲面、W形曲面、平放的S形曲面或平放的I形曲面。

3.根据权利要求1所述的一种基于柔弹性曲面梁的高灵敏电容式柔性三维力触觉传感器，其特征是：所述的柔弹性圆柱体(3)由柔弹性倒立圆锥体或柔弹性倒立金字塔体替代，且柔弹性圆柱体(3)、柔弹性倒立圆锥体和柔弹性倒立金字塔体的整体高度都小于空气腔(4)的高度。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于柔弹性曲面梁的高灵敏电容式柔性三维力触觉传感器，其特征是：所述的柔性曲面电极形状为矩形、平行四边形或三角形。

5.根据权利要求4所述的一种基于柔弹性曲面梁的高灵敏电容式柔性三维力触觉传感器，其特征是：所述柔性曲面激励电极(5-1)的尺寸小于柔性曲面接地电极(5-2)的尺寸。

6.根据权利要求4所述的一种基于柔弹性曲面梁的高灵敏电容式柔性三维力触觉传感器，其特征是：所述的柔性曲面接地电极(5-2)表面具有硅橡胶绝缘涂层。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种基于柔弹性曲面梁的高灵敏电容式柔性三维力触觉传感器，其特征是：所述的柔性基底(6)呈圆柱体状，自上表面向下形成圆柱形腔体且与柔性基底(6)底部留有距离，圆柱形腔体具有外边缘。

8.根据权利要求7所述的一种基于柔弹性曲面梁的高灵敏电容式柔性三维力触觉传感器，其特征是：所述柔弹性曲面梁(2)的外径与柔性基底(6)的圆柱形腔体内径尺寸一致。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种基于柔弹性曲面梁的高灵敏电容式柔性三维力触觉传感器，其特征是：所述的柔性触头(1)的形状为梯形体或半椭球体。

10.根据权利要求9所述的一种基于柔弹性曲面梁的高灵敏电容式柔性三维力触觉传感器，其特征是：所述的柔性触头(1)附着在柔弹性曲面梁(2)上表面中心位置，柔弹性圆柱体(3)粘接于柔弹性曲面梁(2)下表面中心位置。