[发明专利]电子皮肤结构和电子皮肤结构的自驱动模拟定位方法

说明书

本发明提供了一种电子皮肤结构和电子皮肤结构的自驱动模拟定位方法。该电子皮肤结构包括：衬底层、点电极。该方法包括：当物体接触衬底表面时，在物体和衬底表面产生等量异种电荷；当物体离开衬底时，等量异种电荷在点电极上感应出电荷；根据过程中流过各个点电极的感应电流的大小或输出电压的相对大小，按照设定的拟合算法对所述物体和所述衬底表面之间的接触点在衬底表面的位置进行定位。本发明立足于电子皮肤结构的设计和改进，通过引入新材料和模拟定位测量的方法，降低电子皮肤结构的生产成本、并在定位精度上做了提高。

技术领域

本发明涉及电子皮肤技术领域，具体涉及一种电子皮肤结构和电子皮肤结构的自驱动模拟定位方法。

背景技术

电子皮肤是一类模拟皮肤优良性能、增强人机交互、协助人工智能感知世界以及对皮肤损伤进行修复的新型电子器件。随着柔性电子的发展，电子皮肤结构的研究吸引着越来越多的目光。

目前，现有的电子皮肤结构设计采用数字监测，且有柔性特质。触觉位置传感是电子皮肤结构的重要组成部分之一，目前，触觉位置传感通常通过数字的方式实现，其精度取决于像素点，或电极数量的多少，提高精度必然意味着电极数目的增加和成本的上升，而且电子皮肤结构的柔性特征，只能使用在平面和规则表面上，不能像皮肤一样保形覆盖在各种物体表面，极大限制了使用范围。同时，很多电子皮肤结构离不开外部供电，限制了器件的便携性，不利于实用推广。

发明内容

本发明的实施例提供了一种电子皮肤结构和电子皮肤结构的自驱动模拟定位方法。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

根据本发明的一个方面，提供了一种电子皮肤结构，包括：衬底层、点电极，所述点电极设置在所述衬底层的表面上，所述点电极的数量为多个。

进一步地，制作所述衬底层的材料包括玻璃或者木料或者柔性材料或者可拉伸的有机聚合物材料。

进一步地，制作所述电极的材料包括传统导电材料或者纳米导电材料或者导电聚合物材料。

进一步地，将电极材料通过注射或模具的方式设置在衬底层材料的表面得到点电极。

根据本发明的另一个方面，提供了一种电子皮肤结构的自驱动模拟定位的方法，包括：

当物体接触衬底表面时，在所述物体和衬底表面产生等量异种电荷；

当所述物体离开衬底时，所述等量异种电荷在点电极上感应出电荷；

根据各个点电极的感应电流的大小或输出电压的相对大小，按照设定的拟合算法对所述物体和所述衬底表面之间的接触点在衬底表面的位置进行定位。

进一步地，所述的当所述物体离开衬底时，所述等量异种电荷在点电极上感应出电荷，包括：

当物体离开衬底表面时，基于静电感应原理，衬底表面的电荷在点电极上面感应出电荷，有电流在地和点电极之间流动，电流的大小和点电极到物体与衬底表面之间的接触点之间的距离相关；当物体再次接触衬底表面时，会产生反向的电流，电流大小仍和点电极到接触点之间的距离相关；

各个点电极对应的电流流过点电极和地之间的负载电阻产生输出电压。

进一步地，所述的根据各个点电极的感应电流的大小或输出电压的相对大小，按照设定的拟合算法对所述物体和所述衬底表面之间的接触点在衬底表面的位置进行定位，包括：