[发明专利]一种基于感温变色油墨材料的多模态触觉感知装置

权利要求书

1.一种基于感温变色油墨材料的多模态触觉感知装置，包括外壳，该外壳内部设有图像采集摄像头、透明弹性体以及多个支撑结构组件，且所述透明弹性体上部凸出于外壳顶部；其中，所述图像采集摄像头通过摄像头支撑板与外壳底部固连；中部支撑板位于图像采集摄像头上方且由固定在外壳底部四个角部的台肩支撑，该中部支撑板上设有透光孔；所述中部支撑板位上表面设置用于支撑透明弹性体的透明支撑块，该透明支撑块的上部四周通过中部固定板限位，该中部固定板支撑于外壳侧壁上；所述透明弹性体的下部四周设有均布的发光器，且该发光器由所述中部固定板支撑；所述图像采集摄像头的镜头、中部支撑板位的透光孔、透明支撑块和透明弹性体均共光轴设置；

其特征在于，所述透明弹性体包括由透明材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成的透明弹性体本体，该透明弹性体本体凸出于外壳顶部的上表面涂有两层加入硅胶的感温变色油墨材料分别形成第一感温变色层和第二感温变色层，用于实现温度、纹理及接触力信息的获取。

2.根据权利要求1所述的多模态触觉感知装置，其特征在于，所述第一感温变色层是通过在所述透明弹性体本体上表面使用带有硅胶的第一感温变色油墨材料和掩模板涂抹形成的厚度为0.1mm～0.3mm的7*6的标记点阵列；所述第二感温变色层是通过待所述标记点阵列定型后，在该标记点阵列上涂抹一层厚度为0.1mm～0.2mm的带有硅胶的第二感温变色油墨材料而成。

3.根据权利要求2所述的多模态触觉感知装置，其特征在于，所述第一感温变色油墨材料具有两个变色区间：在65℃以下为黄色，当超过65℃后为白色；所述第二感温变色油墨材料具有四种变色区间：在5℃以下的温度为紫黑色，5℃～22℃为紫色，22℃～45℃为蓝色，45℃以上为白色。

4.根据权利要求2所述的多模态触觉感知装置，其特征在于，所述透明弹性体呈长方体，长20mm、宽20mm、高7mm，每个标记点直径0.2～0.3mm，相邻标记点的间距是1mm。

5.根据权利要求1所述的多模态触觉感知装置，其特征在于，所述图像采集摄像头的焦距为13-18mm。

6.根据权利要求1所述的多模态触觉感知装置，其特征在于，所述发光器采用LED灯及配套的电路板，该发光器的总电压不超过4V。

7.根据权利要求1所述的多模态触觉感知装置，其特征在于，所述外壳为密闭的方形小盒，由树脂材料经3D打印而成，长、宽、高分别为45mm、30mm、23mm。