[发明专利]一种可感知肌肉硬度的柔性力传感器及肌肉硬度的检测方法

权利要求书

1.一种可感知肌肉硬度的柔性力传感器，其特征在于，包括柔性电路板(300)，柔性电路板(300)的表面设置有力感知模块(200)，所述力感知模块(200)包括多个内部腔体封装气敏元件(301)的微气囊(202)，且每个微气囊(202)朝向肌肉的外侧形成有感知肌肉硬度的力感知触头(201)，所述气敏元件(301)与柔性电路板(300)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种可感知肌肉硬度的柔性力传感器，其特征在于，所述柔性电路板(300)上刻蚀有多路复用电路与数据采集电路。

3.根据权利要求1所述的一种可感知肌肉硬度的柔性力传感器，其特征在于，所述微气囊(202)、力感知触头(201)及气敏元件(301)一一对应，并且均呈阵列式排布。

4.根据权利要求3所述的一种可感知肌肉硬度的柔性力传感器，其特征在于，所述微气囊(202)的数量为9个，并排列成3*3的阵列。

5.根据权利要求4所述的一种可感知肌肉硬度的柔性力传感器，其特征在于，所述力感知触头(201)呈半圆形，每个力感知触头(201)与对应的微气囊(202)的中轴线重合。

6.根据权利要求1所述的一种可感知肌肉硬度的柔性力传感器，其特征在于，所述气敏元件(301)为mems气压传感器，mems气压传感器电焊接在所述柔性电路板(300)上。

7.根据权利要求1所述的一种可感知肌肉硬度的柔性力传感器，其特征在于，所述柔性电路板(300)的上表面固定在上安装板(400)上，上安装板(400)与弹性绑带(500)固连；柔性电路板(300)的下表面固定有使力感知模块(200)穿过的下框板(100)，所述上安装板(400)、下框板(100)均由柔性材质构成。

8.一种肌肉硬度的检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：提供固定在弹性绑带上的柔性力传感器，柔性力传感器具有相连接的柔性电路板(300)与力感知模块(200)，力感知模块(200)具有阵列式排布的多个微气囊(202)，每个微气囊(202)的腔体内部对应封装有气敏元件(301)，且微气囊(202)朝向肌肉的外侧形成有感知肌肉硬度的力感知触头(201)；

步骤2：将弹性绑带固定在肢体处，使柔性力传感器与肌体接触并保持相对固定，变换肌体的肌肉硬度状态；

步骤3：气敏元件(301)基于力感知触头(201)的受力获取微气囊(202)内部腔体变化的气压值，柔性电路板(300)实时获取气敏元件(301)检测数据，提供到数据处理器处理。

9.根据权利要求8所述的一种肌肉硬度的检测方法，其特征在于，设肌肉硬度变化时微气囊(202)内径d₂不变，且微气囊(202)的高度变化值Δh≈0，由气敏元件(301)检测气压值可获取力感知触头(201)所受力其中P′为受力压缩状态下微气囊(202)的内部气体相对压强。