[发明专利]一种触觉传感器、压力测量装置以及制作方法

说明书

本发明实施例公开一种触觉传感器、压力测量装置以及制作方法。其中一具体实施方式的触觉传感器包括：第一基体，形成在所述第一基体的第一表面的凹陷部，所述凹陷部为正棱锥形凹陷；与所述第一基体相对设置的第二基体；设置在所述第二基体朝向所述第一表面一侧的凸起部，所述凸起部与所述凹陷部对应设置；位于所述凹陷部的多个侧面上的多个感测电极；位于所述第二基体靠近所述第一表面一侧的公共电极；以及位于所述感测电极和所述公共电极之间的压电层。本实施方式的触觉传感器能够同时测量待测外力的大小和方向的功能，有效提高触觉传感器的力测量性能，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域。更具体地，涉及一种触觉传感器、压力测量装置以及制作方法。

背景技术

触觉传感器在众多领域有广泛应用，例如在机器人领域用于复杂曲面表面接触载荷感知，在生物医学领域获取体表张力或血管张力，以及在信息显示领域的敏触摸屏等。对于触觉传感器的广泛应用，如何提高现有触觉传感器的力学测量性能，成为亟待解决的技术困难之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种触觉传感器、压力测量装置以及制作方法，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明第一方面提供了一种触觉传感器，包括：

第一基体，

形成在所述第一基体的第一表面的凹陷部，所述凹陷部为正棱锥形凹陷；

与所述第一基体相对设置的第二基体；

设置在所述第二基体朝向所述第一表面一侧的凸起部，所述凸起部与所述凹陷部对应设置；

位于所述凹陷部的多个侧面上的多个感测电极；

位于所述第二基体靠近所述第一表面一侧的公共电极；以及

位于所述感测电极和所述公共电极之间的压电层。

进一步的，所述凹陷部为正三棱锥形凹陷，所述凹陷部的侧面互相垂直。

进一步的，所述凸起部为球面凸起，所述凹陷部的顶点落在所述第一基体上的投影与所述凸起部落在所述第一基体上的圆形投影的圆心重合。

进一步的，所述凸起部为正三棱锥形凸起，

所述凸起部的顶点落在所述第一基体上的投影与所述凹陷部的顶点落在所述第一基体上的投影重合；

所述凸起部的每一侧面分别与对应的所述凹陷部的侧面平行。

进一步的，所述第二基体为弹性材料制备。

进一步的，所述感测电极的形状相同，每一所述感测电极在对应的所述凹陷部的侧面上的位置相同，所述感测电极的面积小于所述凹陷部的侧面的面积。

进一步的，所述触觉传感器还包括位于所述第一表面上的分别电连接于所述多个感测电极的多个引出电极。

进一步的，所述感测电极与所述公共电极之间最小距离为20微米～100微米。

进一步的，所述压电材料为高分子材料；

所述凸起部的材料为硬质绝缘材料；

所述第一基体的材料为弹性材料。

本发明第二方面提供了一种压力测量装置，包括：

多个阵列排布的如本发明第一方面所述的触觉传感器，用于响应于待测外力，输出多个感测电极感测的所述压电层产生的对应于所述待测外力的分力的电信号；

控制单元，用于根据所述电信号确定所述待测外力的方向和数值。