[实用新型]一种柔性压电式的三维触觉传感器阵列

摘要

本实用新型公开了一种柔性压电式的三维触觉传感器阵列，其结构包括从上至下依次连接的PDMS半球形凸起层、上电极层、纳米结构压电薄膜层、下电极层、印刷电路板柔性基底层；所述纳米结构压电薄膜层为ZnO纳米线压电敏感膜，且位于呈阵列图案化分布的上下电极层之间，形成多个压电敏感单元；所述三维触觉传感器阵列由M×N个相互分离的传感器单元构成，每个传感器单元含一个PDMS半球形凸起和三个压电敏感电容，PDMS半球形凸起将三维接触力传递至三个压电敏感电容，通过三个压电敏感电容产生电荷的大小以测量外界三维接触力。本实用新型具有三维接触力测量、高灵敏度、高柔韧性、动态响应好的优点。

主权项

1.一种柔性压电式的三维触觉传感器阵列，其特征在于，其结构包括：从上至下依次连接的半球形凸起层(1)、上电极层(2)、纳米结构压电薄膜层(3)、下电极层(5)、以及柔性印刷电路板基底层(6)；所述三维触觉传感器阵列由M×N个相互分离的三维触觉传感器单元构成；所述半球形凸起层(1)为表面具有M×N排布的半球形的图案化薄膜，并覆盖于M×N排布的上电极图形上；所述下电极层(5)为M×N排布的阵列结点，每个阵列结点为每个上电极正下方的三个圆形下电极，即一个上电极对应三个下电极，同时与夹心的纳米结构压电薄膜共同形成三个压电敏感电容，一个半球形凸起正压于所述三个压电敏感电容上，组成一个三维触觉传感器单元；每个三维触觉传感器单元含一个半球形凸起和三个压电敏感电容，所述半球形凸起将三维接触力传递至三个压电敏感电容，通过三个压电敏感电容两端产生电荷的大小以测量外界接触力的大小和方向。