[发明专利]利用摩擦发电测量物体运动参数的方法和装置

权利要求书

1.一种测量物体在一维方向上运动参数的装置，包括一个滑动件(101)、至少两个固定件(201、202)，所述至少两个固定件(201、202)在一个指定的被测方向上排列并被固定，所述滑动件(101)能够在所述被测方向上运动并分别与所述至少两个固定件(201、202)产生滑动摩擦，其特征在于， 

所述滑动件(101)和所述至少两个固定件(201、202)均包括摩擦层，所述滑动件(101)的摩擦层与所述至少两个固定件(201、202)的摩擦层由具有不同摩擦电序的材料构成； 

所述滑动件(101)与所述至少两个固定件(201、202)之间产生的电信号的幅度不相等。 

2.如权利要求1所述的测量物体在一维方向上运动参数的装置，其特征在于，所述各摩擦层的不作为滑动摩擦面的一面均连接有一个导电层；或者，所述滑动件(101)、所述至少两个固定件(201、202)中至少一个的摩擦层的材料为导电材料，由导电材料构成的摩擦层直接作为导电层，不连接其他导电层，并且 

所述滑动件(101)与所述至少两个固定件(201、202)之间产生的电信号是指所述滑动件(101)的导电层与所述至少两个固定件(201、202)之间的导电层之间产生的电信号。 

3.如权利要求2所述的测量物体在一维方向上运动参数的装置，其特征在于，所述至少两个固定件(201、202)的摩擦层采用相同摩擦电序的材料，但是滑动摩擦面积不同；或者，所述至少两个固定件(201、202)的摩擦层具有相同的滑动摩擦面积，但由不同摩擦电序的材料构成。 

4.如权利要求3所述的测量物体在一维方向上运动参数的装置，其特征在于，所述至少两个固定件(201、202)的摩擦层采用相同摩擦电序的材料，所述滑动件(101)、所述至少两个固定件(201、202)均为矩形条，各矩形条具有相等的宽度，且各矩形条的长度方向垂直于指定的测量方向，并且，所述至少两个固定件(201、202)的长度不同，所述滑动件(101)的长度大于所述至少两个固定件中的任一个。 

5.如权利要求3所述的测量物体在一维方向上运动参数的装置，其特征在于，所述固定件多于两个，各固定件与所述滑动件的滑动摩擦面积或其摩擦层的摩擦电序在所述指定测量方向上不呈对称分布。 

6.一种测量物体在一维方向上运动参数的方法，其特征在于，包括如下步骤： 

将被测物体固定在一个滑动件(101)上； 

将至少两个固定件(201、202)在一个指定的被测方向上排列并固定，所述滑动件(101)能够在所述被测方向上运动并分别与所述至少两个固定件(201、202)产生滑动摩擦，所述滑动件(101)和所述至少两个固定件(201、202)均包括摩擦层，所述滑动件(101)的摩擦层与所述至少两个固定件(201、202)的摩擦层由具有不同摩擦电序的材料构成；各固定件与所述滑动件的滑动摩擦面积或其摩擦层的摩擦电序在所述指定测量方向上不呈对称分布； 

测量所述滑动件(101)与所述至少两个固定件(201、202)之间产生的电信号，并根据该电信号获得所述被测物体的运动方向。 

7.如权利要求6所述的测量物体在一维方向上运动参数的方法，其特征在于，还包括： 

根据所述电信号获得所述滑动件(101)滑动至所述至少两个固定件(201、202)的时刻，结合所述至少两个固定件(201、202)之间的间距，获得所述被测物体在所述被测方向上的速度。 

8.如权利要求7所述的测量物体在一维方向上运动参数的方法，其特征在于，所述固定件多于两个，所述方法还包括：根据所测量的滑动件在多个固定件之间的速度来计算所述被测物体的加速度。 

9.一种测量物体在一维方向上运动参数的装置，其特征在于，包括一个滑动件(301)和一个梳状固定件(30)，所述滑动件(301)呈现条状，所述梳状固定件(30)包括一个平行于指定被测方向的侧边和从侧边垂直伸出的多个条状梳齿， 

所述滑动件(301)和所述梳状固定件(30)均包括摩擦层，所述滑动件(301)的摩擦层与所述至梳状固定件(30)的摩擦层由具有不同摩 擦电序的材料构成；所述滑动件(301)与所述梳状固定件(30)之间产生的电信号的幅度不相等。