[发明专利]一种高灵敏五自由度阵列式触觉传感器

摘要

本发明涉及一种高灵敏五自由度阵列式触觉传感器，它由三层印刷电路板和两层电介质层基于“三明治结构”堆叠而成，可独立感知作用于触觉传感器的正压力、剪切力和力矩。本发明将正压力感应层进行阵列式拓展，基于多层印制电路板技术与合理PCB布线布局设计，解决阵列印发的大量走线布线困难与诱发干扰问题，实现触觉传感器空间力高分辨率检测。本发明将触觉传感器的传感单元与检测电路集成于一体，消除导线传输过程产生的寄生电容，降低噪声影响，检测电路为传感器单元提供AD转换、有源屏蔽与数据交互。本发明的高灵敏五自由度传感器既能实现多自由度空间力的解耦测量，还实现了高空间分辨率的空间力分布信息检测，同时保证各维力的极高灵敏度检测。

主权项

1.一种高灵敏五自由度阵列式触觉传感器，其特征在于：由上至下，依次由上层印制电路板(11)、剪切电介质层(4)、中间层印刷电路板(12)、正向电介质层(8)和下层印刷电路板(13)组成，其中，所述的上层印制电路板(11)为双面板，上面板整体覆铜接地，作为传感器的上表面；下面板设置沿斜对角线呈横纵向对称分布的多对条状裸露电极，作为剪切力检测的接地极；所述的中间层印刷电路板(12)为四面板，上面板设置与所述上层印制电路板(11)下面板镜像的多对条状裸露电极，作为剪切力检测的感应极；下面板设置矩形裸露电极，作为正压力检测的感应极；所述的下层印制电路板(13)为双面板，上面板设置一大矩形裸露电极，作为正压力检测的接地极；下面板整体覆铜接地，作为传感器的下表面；所述的剪切电介质层(4)和正向电介质层(8)作为传感器力敏感元件，为一层硅橡胶材质形成的矩形平膜片。