[实用新型]柔性弯曲传感器和多关节弯曲角度测量装置有效
申请号: | 202120352448.5 | 申请日: | 2021-02-04 |
公开(公告)号: | CN214173238U | 公开(公告)日: | 2021-09-10 |
发明(设计)人: | 杨建坤;康荣杰;万淑敏 | 申请(专利权)人: | 天津大学 |
主分类号: | G01B7/30 | 分类号: | G01B7/30 |
代理公司: | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人: | 杨媛媛 |
地址: | 300072*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 柔性 弯曲 传感器 关节 角度 测量 装置 | ||
1.一种柔性弯曲传感器,其特征在于,所述传感器包括第一弹性体和第二弹性体,所述第一弹性体的两端分别与所述第二弹性体的两端连接,所述第一弹性体和所述第二弹性体之间形成空腔,所述第一弹性体贴附于待测关节的可延展弯曲的表面,以所述空腔为内,所述第一弹性体的内曲面贴附有双面柔性电路板,所述第二弹性体中的内曲面贴附有铜箔贴附层,自然状态下,所述双面柔性电路板和所述铜箔贴附层之间留有间隙;在所述待测关节弯曲时,所述双面柔性电路板和所述铜箔贴附层相互贴合,所述双面柔性电路板用于根据贴合面积确定所述待测关节的弯曲角度。
2.根据权利要求1所述的柔性弯曲传感器,其特征在于,所述双面柔性电路板的内表面设有多个金属铜片,多个所述金属铜片平行且间隔排布于所述第一弹性体的两端之间,在所述待测关节弯曲时,所述金属铜片与所述铜箔贴附层贴合,贴合面积由所述铜箔贴附层与所述金属铜片的贴合数量确定。
3.根据权利要求2所述的柔性弯曲传感器,其特征在于,任一所述金属铜片到所述第一弹性体的两端之间的中心端面的距离均不同。
4.根据权利要求2或3所述的柔性弯曲传感器,其特征在于,所述双面柔性电路板的外表面设有多个定值贴片电容,每一所述定值贴片电容对应一个所述金属铜片,每一所述金属铜片与对应的所述定值贴片电容的一个电极连接,多个所述定值贴片电容的另一个电极串联连接,且连接至所述传感器的第一测量端;所述铜箔贴附层连接至第二测量端,所述第一测量端与所述第二测量端之间的电容值用于确定所述贴合面积。
5.根据权利要求4所述的柔性弯曲传感器,其特征在于,所述双面柔性电路板还包括多个过孔,每一所述过孔对应一个所述定值贴片电容和一个所述金属铜片,每一相互连接的所述定值贴片电容和所述金属铜片之间均通过对应的过孔连接。
6.根据权利要求4所述的柔性弯曲传感器,其特征在于,改变所述双面柔性电路板中所述金属铜片或所述定值贴片电容的数量,来改变所述传感器的灵敏度和量程;或改变所述第一弹性体和所述第二弹性体的曲率来改变所述传感器的灵敏度和量程。
7.根据权利要求1所述的柔性弯曲传感器,其特征在于,所述第一弹性体的两端分别与所述第二弹性体的两端通过触变型单组分有机硅胶连接。
8.根据权利要求1所述的柔性弯曲传感器,其特征在于,所述第一弹性体和所述第二弹性体的材质为硅胶。
9.一种多关节弯曲角度测量装置,其特征在于,所述装置由多个如权利要求1-8任一项所述的柔性弯曲传感器组成,多个所述柔性弯曲传感器分别贴附于不同的待测关节,多个所述柔性弯曲传感器并联形成总电路,所述总电路的电容值的位数与所述柔性弯曲传感器的个数相同,所述电容值的每一位数值代表一个待测关节的弯曲角度。
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