[发明专利]电子皮肤、接近感应方法、机械臂和机器人

说明书

本发明公开一种电子皮肤、接近感应方法、机械臂和机器人，电子皮肤包括绝缘基板、电感线圈和两个片状电极，电感线圈和两片状电极铺设在绝缘基板上，且两片状电极均位于电感线圈的内侧；两片状电极构成的电容与电感线圈并联；片状电极能够与接近的导体构成电容，电感线圈能够与接近的导体或非导体构成耦合电感。本发明技术方案的电子皮肤实现了对接近的导体和非导体的检测，让使用本电子皮肤的机械设备能够对接近的导体或非导体进行避让，防止发生碰撞。

技术领域

本发明涉及电子皮肤技术领域，特别涉及一种电子皮肤、接近感应方法、机械臂和机器人。

背景技术

目前，机械设备探测接近物体的主要方法是通过壳体和物体进行物理接触。以接触式的电阻式壳体为例，电阻式壳体依靠接近物体与机器人接触后引起壳体的形变，并发送表征形变的接触信号。但是，若接近物体不直接接触电子皮肤，机械设备则无法实现对接近物体非接触式的距离检测，且当机械设备处于运动状态时，机械设备与物体进行接触容易造成物体的损坏。

如申请号为：201980041854.5的专利中公开的机械设备的壳体、壳体组件、机械臂以及机器人，以及201980041894.X的专利中公开的传感电路、逻辑电路板、关节控制板、主控器板及机器人，提供了一种自电容感应原理的电子皮肤及其工作方法，其中，电子皮肤的电极采用的是一整块导电金属片或在壳体上涂覆的一整片铜浆区域，通过电极与接近的导体构成电容，以实现检测接近的导体；然而，这种电子皮肤的方案仅能实现对导体的检测，不能够检测接近的非导体，在机械设备在运动状态下，有非导体进入机械设备的运动区域时，易发生碰撞。

发明内容

本发明的主要解决的问题是现有技术中的电子皮肤不能够检测非导体的缺陷。

为实现上述目的，本发明提出的电子皮肤，包括：

绝缘基板；

电感线圈，电感线圈铺设在绝缘基板上；

两个片状电极，两片状电极间隔铺设在绝缘基板上，且均位于电感线圈的内侧；

两片状电极构成的电容与电感线圈并联；

片状电极能够与接近的导体构成电容，电感线圈能够与接近的导体或非导体构成耦合电感。

其中，电感线圈呈圆形、椭圆形或矩形。

其中，两片状电极对称分布设置。

其中，片状电极呈半圆形，且两片状电极的直线边相邻；或，片状电极呈矩形。

其中，电感线圈与片状电极设于绝缘基板的同一面上。

其中，电感线圈与片状电极分别设于绝缘基板的两相对面上。

其中，电子皮肤还包括设于绝缘基板上的绝缘保护膜，绝缘保护膜覆盖电感线圈和两片状电极。

其中，绝缘基板上设有两个输出触点，一片状电极与一输出触点电连接，另一片状电极与另一输出触点电连接，电感线圈串联在两输出触点之间。

其中，绝缘基板上还设有LCR电路，LCR电路串联在一输出触点与电感线圈之间，且两片状电极构成的电容与LCR电路串联。

其中，电子皮肤还包括检测电路，检测电路与两输出触点电连接，以检测两输出触点之间的电压值。

其中，检测电路包括电源、标准电阻器、第一电压测量单元和第二电压测量单元，电源的一端经标准电阻器电连接一输出触点，电源的另一端电连接另一输出触点，第一电压测量单元并联在电源的两端，第二电压测量单元的两端对应电连接两输出触点。

其中，绝缘基板由柔性材料制成，电感线圈和片状电极均是柔性的。

其中，绝缘基板由柔性材料制成，电感线圈和片状电极均形成于绝缘基板上。