[发明专利]基于柔性材料和热敏电阻材料的人工皮肤及其检测方法

权利要求书

1.一种基于柔性材料和热敏电阻材料的人工皮肤，其特征在于：它包括信号采集部分和电路部分；

一）信号采集部分

所述信号采集部分包括器件保护层（1）以及设置于器件保护层（1）下面的复合信号采集层；

所述复合信号采集层采用第一复合信号采集层或者第二复合信号采集层；其中，

①第一复合信号采集层

所述第一复合信号采集层由自上而下依次设置的第一电极层（2）、热敏电阻材料层（3）、第二电极层（4）、柔性材料层（5）和第三电极层（6）组成；

所述第一电极层（2）、热敏电阻材料层（3）和第二电极层（4）一起组成温度检测层；

所述第二电极层（4）、柔性材料层（5）和第三电极层（6）一起组成压力检测层；

②第二复合信号采集层

所述第二复合信号采集层由自上而下依次设置的第三电极层（6）、柔性材料层（5）、第二电极层（4）、热敏电阻材料层（3）和第一电极层（2）组成；

所述第三电极层（6）、柔性材料层（5）和第二电极层（4）一起组成压力检测层；

所述第二电极层（4）、热敏电阻材料层（3）和第一电极层（2）一起组成温度检测层；

二）电路部分

所述电路部分包括前端电路和后端电路；

所述前端电路包括第一控制器、第二控制器，所述第一控制器的控制信号输出端与第一电极层、第二电极层的信号输入端相连，所述第二控制器的控制信号输出端与第三电极层、第二电极层的信号输入端相连；

所述后端电路采用第一后端电路或第二后端电路之一，其中，

第一后端电路

所述第一后端电路包括依次串接的滤波单元、第一模数转换单元、第一中央处理器，所述滤波单元包括并联的低通滤波器和高通滤波器，第一模数转换单元包括第一模数转换器和第二模数转换器；

所述温度检测层和压力检测层的信号输出端均与滤波单元的信号输入端相连，所述低通滤波器的信号输出端通过第一模数转换器连接第一中央处理器，高通滤波器的信号输出端通过第二模数转换器连接第一中央处理器；

第二后端电路

所述第二后端电路包括依次串接的第二模数转换单元和第二中央处理器；

所述温度检测层和压力检测层的信号输出端均与第二模数转换单元的信号输入端相连。

2.根据权利要求1所述的基于柔性材料和热敏电阻材料的人工皮肤，其特征在于：所述第一电极层（2）包括N1个小电极，第三电极层（6）包括N2个小电极，所述N1≥1，N2≥1；

所述前端电路还包括第一多路调制器和第二多路调制器；

所述第一控制器的控制信号输出端通过第一多路调制器分别与第一电极层（2）的N1个小电极、第二电极层（4）的信号输入端相连；第二控制器的控制信号输出端通过第二多路调制器分别与第三电极层（6）的N2个小电极、第二电极层（4）的信号输入端相连；

所述第一后端电路还包括第一多路解调器；

所述温度检测层和压力检测层的信号输出端均通过第一多路解调器与滤波单元的信号输入端相连；

所述第二后端电路还包括第二多路解调器；

所述温度检测层和压力检测层的信号输出端均通过第二多路解调器与第二模数转换单元的信号输入端相连。

3.根据权利要求1或2所述的基于柔性材料和热敏电阻材料的人工皮肤，其特征在于：所述第一后端电路还包括第三控制器和第一激励电极层；

所述第一中央处理器的信号输出端与第三控制器的信号输入端相连，第三控制器的控制信号输出端与第一激励电极层的信号输入端相连；

所述第二后端电路还包括第四控制器和第二激励电极层；

所述第二中央处理器的信号输出端与第四控制器的信号输入端相连，第四控制器的控制信号输出端与第二激励电极层的信号输入端相连。