为解决机器人皮肤及相关滑触觉传感器研究中存在量程较小、灵敏度较低的问题,提出了一种基于金字塔结构的滑触觉传感器。阐述了三维力检测和滑觉识别的工作原理;研究了滑触觉传感器的制备工艺;分析了在三维力作用下传感单元的电容值变化机理;综合采用改变极板正对面积、间距以及介质层的相对介电常数,以提高传感器在法向和剪切方向上的灵敏度;基于STM32微处理器和AD7147-1的阵列信息采集及处理系统,进行了静态特性试验。设计了用于机器人皮肤的传感阵列,进行了基于Lab VIEW的滑触觉传感器的感知实验,结果表明:滑触觉传感阵列可有效实现在较宽量程范围内灵敏、稳定的感知,可用于电子皮肤上实现三维力检测和滑觉感知的功能。 利用3D打印技术打印倒金字塔形状模具，为保证传感器的灵敏度和稳定性，将PDMS的2种组分混合搅拌均匀后，在真空室脱气，然后注入模具中。将模具置于下柔性印刷电路板的下层中心电极和感应电极上，本文由弯管机网站采集网络资源整理! http://www.wanguanjixie.name滑触觉传感-数控滚圆机张家港滚圆机滚弧机价格低电动滚圆机滚弧机多少钱使模具与各电极对齐，待混合均匀在室温下成型，在90℃条件下固化60min后，取下模具，即可获得理想形状的金字塔结构的介质层。将介质层、两柔性印刷电路板、柔性保护层以及硅橡胶半球形触头均经过等离子体处理90s后粘合在一起。滑触觉传感器的电极结构及其制备流程如图1所示。制备过程中应保证填料分布均匀，形成稳定的力学结构，以实现良好的机械性能。介质层571.57.5电极层触头层PDMS硅橡胶铜聚酰亚胺图1滑触觉传感器单元电极结构及制备流程传感器阵列的空间分辨率为相同方向的2相邻传感单元间的中心距离。本文设计的滑触觉传感单元的尺寸均为10mm×10mm，阵列间隙为3mm，则滑触觉传感阵列的阵列分辨率为13mm。滑触觉传感阵列呈正方形分布，含有5×5=25个滑触觉传感单元，传感器阵列的整体长度为70．00mm，宽度为70．00mm。滑触觉传感阵列具有良好的柔性，可较方便地穿戴在机械手上。其中每个传感单元均可以单独进行三维力的测量与滑动信息的提取。滑触觉传感器阵列电极结构及引线如图2所示，其中图2(a)为滑触觉传感阵列的下柔性电极层;图2(b)为滑触觉传感阵列的上柔性电极层。每层电极均可独立制备，每层的制备方式与滑触觉传感单元相同，最终将电极和介质层通过导电银胶粘结起来。(a)%下电极层(b)%上电极层图2滑触觉传感器阵列电极结构及引线示意2滑触觉传感单元三维滑触觉传感-数控滚圆机张家港滚圆机滚弧机价格低电动滚圆机滚弧机多少钱本文由弯管机网站采集网络资源整理! http://www.wanguanjixie.name