[发明专利]电子皮肤、接近感应方法、装置外壳、机械臂和机器人

说明书

本发明公开一种电子皮肤、接近感应方法、装置外壳、机械臂和机器人，电子皮肤包括依次层叠的第一电极层、绝缘间隔层和第二电极层，第一电极层包括多条并排且间隔的第一电极，第二电极层包括多条并排且间隔的第二电极，第一电极与第二电极呈网状交错设置，第一电极和第二电极均能够与接近的导体构成电容。本发明技术方案，实现了更精确的检测物体接近的位置。

技术领域

本发明涉及电子皮肤技术领域，特别涉及一种电子皮肤、接近感应方法、装置外壳、机械臂和机器人。

背景技术

目前，机械设备探测接近物体的主要方法是通过壳体和物体进行物理接触。以接触式的电阻式壳体为例，电阻式壳体依靠接近物体与机器人接触后引起壳体的形变，并发送表征形变的接触信号。但是，若接近物体不直接接触电子皮肤，机械设备则无法实现对接近物体非接触式的距离检测，且当机械设备处于运动状态时，机械设备与物体进行接触容易造成物体的损坏。

如申请号为：201980041854.5的专利中公开的机械设备的壳体、壳体组件、机械臂以及机器人，以及201980041894.X的专利中公开的传感电路、逻辑电路板、关节控制板、主控器板及机器人，提供了一种自电容感应原理的电子皮肤及其工作方法，其中的电极采用的是一整块导电金属片或在壳体上涂覆的一整片铜浆区域，这种电极设置方式存在的不足是：当电子皮肤通过电极感测到物体接近时，只能够大致确认物体接近的是哪一块区域，并不能够更精确的确定物体接近的位置。

发明内容

本发明的主要解决的问题是现有技术中的电子皮肤不能够通过感测以更精确的确定物体接近的位置的缺点。

为实现上述目的，本发明提出的电子皮肤，包括依次层叠的第一电极层、绝缘间隔层和第二电极层，第一电极层包括多条并排且间隔的第一电极，第二电极层包括多条并排且间隔的第二电极，第一电极与第二电极呈网状交错设置，第一电极和第二电极均能够与接近的导体构成电容。

其中，电子皮肤还包括第一检测电路模块和第二检测电路模块，第一检测电路模块具有多个第一信号输入端，第一信号输入端与第一电极一一对应，各个第一信号输入端均与其对应的第一电极电连接；第二检测电路具有多个第二信号输入端，第二信号输入端与第二电极一一对应，各个第二信号输入端均与其对应的第二电极电连接；

第一检测电路模块和第二检测电路模块用于生成表征电容的电容值或其变化量的电信号。

其中，每一第一电极均包括由其一端向另一端间隔分布的多个第一电极区，每一第一电极的各个第一电极区依次导电连通，每一第一电极的各个第一电极区均与各个第二电极一一对应，每一第一电极区均与其对应的第二电极相对；

和/或，

每一第二电极包括沿其长度方向间隔分布的多个第二电极区，每一第二电极的各个第二电极区依次导电连通，每一第二电极的各个第二电极区均与各个第一电极一一对应，每一第二电极区均与其对应的第一电极相对。

其中，第一电极层上的第一电极区呈点阵式分布，第二电极层上的第二电极区呈点阵式分布。

其中，绝缘间隔层由柔性材料制成；

第一电极层和第二电极层形成于绝缘间隔层上，或，第一电极层和第二电极层是柔性的。

其中，电子皮肤还包括第三电极层，第三电极层、第一电极层和第二电极层层叠设置，第三电极层与相邻的任一电极层绝缘，第三电极层能够与接近的导体构成电容。

其中，电子皮肤还包括第三检测电路模块，第三检测电路模块与第三电极层电连接，第三检测电路模块用于生成表征电容的电容值或其变化量的电信号。

其中，电子皮肤还包括绝缘基材层，绝缘基材层设于第一电极层背对绝缘隔离层的一侧和第二电极层背对绝缘隔离层的一侧。

其中，绝缘间隔层和绝缘基材层由柔性材料制成；