[发明专利]一种全打印仿生超感知柔性机器人皮肤

权利要求书

1.一种全打印仿生超感知柔性机器人皮肤，其特征在于：

主要由柔性上基底层(1)、顶部电极层(2)、粘合层(3)、压力敏感层(4)、温度-接近复合敏感层(5)和柔性下基底层(6)从上到下依次紧密组装构成；

所述的温度-接近复合敏感层(5)主要由阵列均匀分布、彼此之间串联的至少一个电极单元(501)构成，形成电极阵列(502)；

所述的压力敏感层(4)包含阵列均匀分布的至少四个电介质单元；

所述的顶部电极层(2)包含阵列均匀分布的至少四个电极单元，每个电极单元被单独的引线电引出；

温度-接近复合敏感层(5)的电极单元(501)四角的正上方分别布置有一个压力敏感层(4)的电介质单元，每个电介质单元正上方设置一个顶部电极层(2)的电极单元；

温度-接近复合敏感层(5)的所有电极单元(501)外周围设有外框，外框将所有电极单元(501)围在内部并且串联形成温度-接近复合敏感层的电极阵列(502)；

温度-接近复合敏感层被用于三种感知模态：在温度感知中，温度-接近复合敏感层的单个电极单元(501)构成一个独立的温敏电阻；在接近感知中，联接温度-接近复合敏感层的所有电极单元(501)的外框构成自电容的极板；在压力感知中，温度-接近复合敏感层的电极单元(501)构成压敏电容的底电极，温度-接近复合敏感层的每个电极单元(501)上方均有四个独立的压力敏感层的电介质单元和顶部电极层的电极单元。

2.根据权利要求1所述的一种全打印仿生超感知柔性机器人皮肤，其特征在于：所述的温度-接近复合敏感层(5)，设置4个电极单元(501)后，沿周向方向在每两个相邻的电极单元(501)外边缘之间通过各自的导电通路连接，且在其中一个导电通路处设置缺口使得该导电通路断开。

3.根据权利要求1所述的一种全打印仿生超感知柔性机器人皮肤，其特征在于：所述的电介质单元采用柔性材料制成，由平面和在平面上阵列均匀分布的多个凸起构成，形成点阵状电介质单元。

4.根据权利要求1所述的一种全打印仿生超感知柔性机器人皮肤，其特征在于：所述的顶部电极层(2)、压力敏感层(4)和温度-接近复合敏感层(5)均由功能墨水打印制成，其余的柔性上基底层(1)、粘合层(3)和柔性下基底层(6)均为薄膜材料。

5.根据权利要求1所述的一种全打印仿生超感知柔性机器人皮肤，其特征在于：所述的柔性机器人皮肤是将载有顶部电极层(2)的柔性上基底层(1)翻转贴合到载有粘合层(3)、压力敏感层(4)、温度-接近复合敏感层(5)的柔性下基底层(6)上，靠粘合层(3)的粘性进行固定连接而组装形成。

6.根据权利要求5所述的一种全打印仿生超感知柔性机器人皮肤，其特征在于：所述压力敏感层(4)通过气压式点胶方式沉积在温度-接近复合敏感层(5)的表面。

7.根据权利要求5所述的一种全打印仿生超感知柔性机器人皮肤，其特征在于：所述顶部电极层(2)以及引线通过气压式点胶方式沉积在柔性上基底层(1)的表面。

8.根据权利要求5所述的一种全打印仿生超感知柔性机器人皮肤，其特征在于：所述温度-接近复合敏感层(5)的电极阵列(502)通过压电式喷墨打印方法沉积在柔性下基底层(6)的表面。

9.根据权利要求5所述的一种全打印仿生超感知柔性机器人皮肤，其特征在于：所述温度-接近复合敏感层(5)的每个电极单元(501)上均设置有相同性质的镂空槽。