[发明专利]人工皮肤及弹性应变传感器

摘要

可将弹性应变传感器引入人工皮肤，所述人工皮肤能够通过所述皮肤下衬的支持结构对弯折进行传感，从而检测并跟踪所述支持结构的运动。可通过在弹性基体材料的两个以上通道中填充入导电液体而形成单向的弹性应变传感器。在通道的末端，弯曲部分将通道相连，形成蛇形的通道。通道在应变方向上延伸，弯曲部分在与应变方向垂直的方向上具有足够大的截面区域，以使得传感器是单向的。在蛇形通道的末端测量电阻，所述电阻可用于确定传感器的应变。可增加额外的通道以提高传感器的灵敏度。可将传感器叠放在彼此的顶部以增加传感器的灵敏度。在其它实施方式中，可将两个朝向不同方向的传感器叠放在彼此的顶部，结合在一起形成双向传感器。可在顶部叠加以螺旋或同心圆形状形成的第三传感器，用于对接触或压强进行传感，从而形成三维传感器。可将这一三维传感器纳入人工皮肤中，从而提供高级的传感。

主权项

1.一种用于对第一肢体相对于第二肢体的角度进行传感的关节传感器，其中，两个肢体均连接至所述关节，所述关节传感器包含：适于对沿应变轴的应变进行传感的弹性应变传感器，所述弹性应变传感器在沿所述应变轴的第一位置处具有第一末端，在第二位置处具有第二末端，所述第二位置与所述第一位置相距第一距离；其中，所述弹性应变传感器的所述第一末端设置为穿戴在所述第一肢体上，所述弹性应变传感器的所述第二末端设置为穿戴在所述第二肢体上，从而可作为沿所述弹性应变传感器的所述应变轴测量的应变的函数，来确定所述关节的角度；并且其中，所述弹性应变传感器包含：具有两个以上通道的弹性材料，每一通道由第一末端延伸至第二末端，所述通道实质上平行于所述应变轴；至少一个弯曲部分，所述弯曲部分将第一通道的所述第一末端连接至第二通道的所述第一末端，其中，所述弯曲部分沿垂直于所述应变轴的轴具有实质上大的截面区域；以及导电液体，所述导电液体自至少所述第一通道的所述第二末端经所述弯曲部分连续延伸至所述第二通道的所述第二末端；其中，对所述应变传感器施加的应变导致自所述第一通道的所述第二末端至所述第二通道的所述第二末端测量的所述导电液体的电阻的变化。