[发明专利]顺应性材料的角位移传感器

摘要

本文公开了一种包括柔性基体的装置，其具有在第一末端与第二末端之间延伸的伸长结构，所述伸长结构是柔性的并且可从线性非弯曲位置弯曲至多个可弯曲位置的顺应性材料。所述传感器装置可包括嵌入顺应性材料内并沿所述伸长结构的纵向长度在所述第一末端与所述第二末端之间延伸的第一顺应性应变感知元件。所述第一顺应性应变感知元件包括柔性并且可弯曲的第二顺应性材料，其中所述第一顺应性应变感知元件的电性质与施加于所述伸长结构上的应变成比例变化。

主权项

一种传感器系统，包括：角位移传感器，所述角位移传感器包括：在第一末端与第二末端之间延伸的伸长结构，所述伸长结构是柔性的并且可从线性非弯曲位置弯曲至多个可弯曲位置的顺应性材料；以及第一顺应性电容器，其中所述第一顺应性电容器包括第一导电层，所述第一导电层嵌入所述第一末端内并沿所述伸长结构的纵向长度从所述第一末端延伸至所述第二末端以形成所述第一顺应性电容器的第一电极，第二导电层，所述第二导电层嵌入所述第一末端并沿所述纵向长度从所述第一末端延伸至所述第二末端以形成所述第一顺应性电容器的第二电极，以及在所述第一导电层与所述第二导电层的之间延伸的弹性体介电层；耦接至所述第一顺应性电容器的电路，所述电路测量所述第一顺应性电容器的电容以基于所述第一顺应性电容器的所述电容感知所述伸长结构的弯曲运动；耦接至所述角位移传感器的所述第一末端的第一刚性构件，当所述伸长结构处于所述线性、非弯曲位置中时，所述第一刚性构件限定与所述角位移传感器的轴线对应的第一矢量；以及耦接至所述角位移传感器的所述第二末端的第二刚性构件，所述第二刚性构件限定与所述角位移传感器的轴线对应的第二矢量，并且其中所述电路被配置成确定第一平面内的所述第一矢量与所述第二矢量之间的角位移，所述第一平面沿所述纵向长度限定并延伸并且正交延伸通过所述第一顺应性电容器的宽度。