[发明专利]一种柔性矢量触滑觉复合传感器

摘要

本发明公开了一种柔性矢量触滑觉复合传感器，涉及机器人柔性触觉传感器和智能手术器械领域。本发明的柔性矢量触滑觉复合传感器包括从上至下紧密贴合的上层柔性基底、力敏结构层和下层柔性衬底。力敏结构层从上至下包括上部电极层、柔性压阻材料层和底部电极层。所述的上层柔性基底上表面有等间距微结构阵列；所述的力敏结构层与下层柔性衬底上表面紧密贴合，所述下层柔性衬底沿传感器厚度方向具有周期性的对称凸起结构，对称的力敏单元分别位于所述的对称凸起结构的两侧。本发明可以通过内部简单的对称凸起结构，判断出滑移情况，测量出正压力、摩擦力和滑移速度；传感器上表面有微结构阵列，提高夹持稳定性和安全性。

主权项

1.一种柔性矢量触滑觉复合传感器，其特征在于：所述的传感器包括从上至下紧密贴合的上层柔性基底、力敏结构层和下层柔性衬底；所述的力敏结构层与下层柔性衬底上表面紧密贴合；所述下层柔性衬底由柔性复合材料制成，沿传感器厚度方向具有周期性的对称凸起结构，因此所述的力敏结构层包括周期性排列的多对对称的力敏单元；所述的对称的力敏单元分别位于所述的对称凸起结构的两侧；所述的上层柔性基底制备在所述的力敏结构层上，作为力敏结构层的力传递层，上层柔性基底的上表面有等间距微结构阵列；所述的力敏结构层包括柔性压阻材料层、上部电极层和底部电极层，所述的上部电极层分段不连续，每一段成对对称分布在柔性压阻材料层上表面，由微纳加工工艺图案化；所述底部电极层为一整体连续的电极薄膜，溅射或蒸镀在柔性压阻材料层下表面，每一段上部电极层与对应的底部电极层形成一个力敏单元，对称分布在对称凸起结构的两侧；所述柔性压阻材料层是基于石墨烯的复合压阻材料，在受到压应力时压阻材料中石墨烯片层间间距减小，隧道电流增强，电阻减小；反之，电阻增大。