[发明专利]一种基于复合结构介质层的电容式柔性三维力触觉传感器

摘要

本发明公开了一种基于复合结构介质层的电容式柔性三维力触觉传感器，包括：下柔性衬底、下电容极板、复合结构介质层、绝缘隔离层、上电容极板、上柔性衬底、表面凸起层。上、下电容极板均为2×2排列的四块长方形结构，且上、下电容极板正对面为正方形，复合结构介质层包括介质底层、“田”字型介质墙、以及位于“田”字型四个方形区域内的微圆柱阵列；表面凸起层上具有底面为正方形的长方体凸起，长方体凸起仅部分覆盖上下电容极板的四个正方形正对面。本发明的传感器采用独特的结构设计可以在一定范围内调节力测量范围和灵敏度，减小在对准制备和测量过程中电容极板发生相对平移带来的误差，降低未来阵列化时相邻传感器间的干扰，有利于实际应用。

主权项

1.一种基于复合结构介质层的电容式柔性三维力触觉传感器，其特征在于，该传感器是通过2×2个相同结构的电容的变化来反馈所加载的三维力；该传感器从下至上依次包括下柔性衬底、下电容极板、复合结构介质层、绝缘隔离层、上电容极板、上柔性衬底、表面凸起层；/n所述的上、下电容极板结构相同，均包括：2×2排列的四块长方形结构且同一列的两块长方形结构通过引线相连；上电容极板中的长方形结构与下电容极板中的长方形结构呈十字型层叠关系，二者的正对面为正方形；/n所述的复合结构介质层包括固连的：介质底层、及设于介质底层上的“田”字型介质墙、以及位于“田”字型四个方形区域内的微圆柱阵列；上、下电容极板的四个正方形正对面的中心与上述“田”字型四个方形区域的中心在法向投影重合；/n所述的表面凸起层上具有一个底面为正方形的长方体凸起，其中心和上、下电容极板的中心在法向投影重合，且长方体凸起仅部分覆盖上下电容极板的四个正方形正对面。/n