一種用于觸摸檢測的電子皮膚制造技術

本發明專利技術公開了一種用于觸摸檢測的電子皮膚，包括柔性襯底、至少兩條導電層和復數個電極，導電層分別覆蓋在柔性襯底的兩個表面上，所述的電極布置在導電層的兩端；導電層包括基質和分散在基質中的第一導電粒子。本發明專利技術輸出特性穩定，個體之間一致性好，安裝方便，成本較低。

【技術實現步驟摘要】
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]本專利技術涉及傳感器，尤其涉及一種用于觸摸檢測的電子皮膚。[
技術介紹
]機器人，作為人工智能的自動化器件，越來越多的融入到人類的日常生活，并在諸如高溫、高壓、排爆等危險性行業代替了人類而執行相關工作。目前的機器人系統已經通過各類傳感器的集成，實現了許多諸如人類的視覺、聽覺和嗅覺功能。但是，如何像人類一樣，擁有敏感的觸覺功能，一直以來也是機器人系統所面臨的挑戰性問題之一。例如，掃地機器人在行進中，需要及時檢測到是否碰觸到墻壁，并折返工作，否則就會造成死循環?，F在掃地機器人采取較為復雜的結構，使碰撞觸發輕觸開關，得到檢測。但這樣的結構成本高，安裝復雜，還會有漏檢的可能。電子皮膚的誕生給機器人系統帶來了巨大的變化，使得機器人可以從外界環境獲得更多的信息。申請號為CN201310034478.1的專利技術公開了一種壓阻式電子皮膚及其制備方法，包括：兩柔性襯底；兩導電層，分別涂覆在兩柔性襯底上，兩導電層相互接觸；兩導電極，分別與兩導電層接觸。其中，采用碳納米管薄膜為導電層和具有微納米圖案的聚二甲基硅氧烷、聚苯二甲酸乙二酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯等材質為基底，使得基底具有高柔性易彎曲等優點。該專利技術的電子皮膚將兩層導電布貼在一起，壓力越大，接觸面積越大，電阻越小。但它的一致性不好，壓力和電阻值之間的曲線是非線性的，兩導電層貼在一起，需要保證有預應力，這個預應力難以設定。導致不同傳感器的特性不一致；而且兩個導電層之間靠空氣保持一定距離，按壓久了就會像海綿被壓縮，無法回彈。公開號為WO2012045259A1的專利技術公開了一種力傳感材料及應用該力傳感材料的力傳感裝置，該力傳感材料是一種壓敏材料，當受到壓力時，縱向被壓縮，阻值減小。但是，該力傳感材料要求材料中導電粒子的排列方向平行于電極，該力傳感裝置的結構剛性較大，不適合用于電子皮膚。[
技術實現思路
]本專利技術要解決的技術問題是提供一種輸出特性穩定、成本較低的、可用于觸摸檢測的電子皮膚。為了解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是，一種用于觸摸檢測的電子皮膚，包括柔性襯底、至少兩條導電層和復數個電極，導電層分別覆蓋在柔性襯底的兩個表面上，所述的電極布置在導電層的兩端；導電層包括基質和分散在基質中的第一導電粒子。以上所述的電子皮膚，導電層包括第二導電粒子，第一導電粒子是碳粉或金屬粉，第二導電粒子是碳纖維，納米碳管或石墨烯，第二導電粒子的兩端分別朝向兩個電極。以上所述的電子皮膚，所述的基質為聚合物。以上所述的電子皮膚，所述的聚合物是環氧樹脂、聚氨酯或丙烯酸樹脂。以上所述的電子皮膚，包括兩個彈性層，所述的彈性層覆蓋在導電層的外表面。以上所述的電子皮膚，所述的彈性層為橡膠層。以上所述的電子皮膚，包括4條所述的導電層，柔性襯底包括疊合在一起的上襯底和下襯底；第一導電層和第二導電層覆蓋在上襯底的上表面，第三導電層和第四導電層覆蓋在下襯底的下表面。以上所述的電子皮膚，第一導電層位于第四導電層的正上方，第一導電層右端的電極與第四導電層右端的電極電連接；第二導電層右端的電極與第三導電層右端的電極電連接。以上所述的電子皮膚，包括6根引線，引線覆蓋柔性襯底的兩個表面上，第一引線的右端與第一導電層左端的電極連接，第二引線的右端與第二導電層左端的電極連接，第三引線的右端與第三導電層左端的電極連接，第四引線的右端與第四導電層左端的電極連接；第五引線的右端與第一導電層右端的電極及第四導電層右端的電極連接，第六引線的右端與第二導電層右端的電極及第三導電層右端的電極連接；6根引線的左端是電子皮膚的接頭端。以上所述的電子皮膚，第五引線的主體部分、第一引線和第二引線覆蓋在上襯底的上表面，第六引線的主體部分、第三引線和第四引線覆蓋在下襯底的下表面；上襯底與下襯底由同一塊材料對折后粘貼為一體。本專利技術輸出特性穩定，個體之間一致性好，安裝方便，成本較低。[附圖說明]下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明。圖1是本專利技術實施例1電子皮膚的主視圖。圖2是本專利技術實施例1電子皮膚的俯視圖。圖3是本專利技術實施例1電子皮膚顯示導電層的俯視圖。圖4是圖1的AA剖視圖。圖5是本專利技術實施例2電子皮膚主視圖。圖6是本專利技術實施例2電子皮膚的仰視圖。圖7是本專利技術實施例1電子皮膚對折前的結構圖。[具體實施方式]本專利技術實施例1電子皮膚的結構如圖1至圖4所示，包括柔性襯底(薄膜)1、兩條導電層2、兩個彈性層3和4個電極5.兩條導電層2分別覆蓋在柔性襯底1的上下表面上，電極5布置在導電層2的兩端。導電層2包括基質201，分散在基質201中的第一導電粒子(圖中未示出)和第二導電粒子202，第二導電粒子202的兩端分別朝向兩端的電極5。其中，第二導電粒子202可以是碳纖維，納米碳管或石墨烯。基質201為聚合物，聚合物可以是環氧樹脂、聚氨酯或丙烯酸樹脂。彈性層3為橡膠層，橡膠層覆蓋在導電層2的外表面。柔性襯底1兩面的導電層2作為感應材料，當電子皮膚受到觸摸或碰撞時會隨著薄膜的彎曲，呈現不同的阻抗，本專利技術可能通過檢測導電層2阻抗的變化來檢測是否有按壓發生。本專利技術實施例2電子皮膚的結構如圖5至圖7所示，與實施例1不同的是，包括6根引線和4條導電層2，柔性襯底1包括疊合后粘貼在一起的上襯底101和下襯底102。上襯底101與下襯底102由同一塊柔性襯底材料對折后粘貼為一體；6根引線和4條導電層2全部印刷在柔性襯底材料的上表面。在圖7中，線30為對折裁剪線。塊柔性襯底材料對折后，導電層2-1和導電層2-2覆蓋在上襯底101的上表面，導電層2-3和導電層2-4覆蓋在下襯底102的下表面。導電層2-1位于導電層2-4的正上方，導電層2-1右端的電極5與導電層2-4右端的電極5電連接。導電層2-2右端的電極5與導電層2-3右端的電極5電連接。引線為銀漿走線，覆蓋在折疊后柔性襯底1的兩個表面上，引線6-1的右端與導電層2-1左端的電極5連接，引線6-2的右端與導電層2-2左端的電極5連接，引線6-3的右端與導電層2-3左端的電極5連接，引線6-4的右端與導電層2-4左端的電極5連接。引線6-5的右端與導電層2-1右端的電極5及導電層2-4右端的電極5連接，引線6-6的右端與導電層2-2右端的電極5及導電層2-3右端的電極5連接。引線6-5的主體部分、引線6-1和引線6-2覆蓋在上襯底101的上表面，引線6-6的主體部分、引線6-3和引線6-4覆蓋在下襯底102的下表面。6根引線的左端是電子皮膚的接頭端，用于外接接頭。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于觸摸檢測的電子皮膚，包括柔性襯底、至少兩條導電層和復數個電極，其特征在于，導電層分別覆蓋在柔性襯底的兩個表面上，所述的電極布置在導電層的兩端；導電層包括基質和分散在基質中的第一導電粒子。

【技術特征摘要】
2016.10.09 CN 20162110667021.一種用于觸摸檢測的電子皮膚，包括柔性襯底、至少兩條導電層和復數個電極，其特征在于，導電層分別覆蓋在柔性襯底的兩個表面上，所述的電極布置在導電層的兩端；導電層包括基質和分散在基質中的第一導電粒子。2.根據權利要求1所述的電子皮膚，其特征在于，導電層包括第二導電粒子，第一導電粒子是碳粉或金屬粉，第二導電粒子是碳纖維，納米碳管或石墨烯，第二導電粒子的兩端分別朝向兩個電極。3.根據權利要求1所述的電子皮膚，其特征在于，所述的基質為聚合物。4.根據權利要求3所述的電子皮膚，其特征在于，所述的聚合物是環氧樹脂、聚氨酯或丙烯酸樹脂。5.根據權利要求1所述的電子皮膚，其特征在于，包括兩個彈性層，所述的彈性層覆蓋在導電層的外表面。6.根據權利要求5所述的的電子皮膚，其特征在于，所述的彈性層為橡膠層。7.根據權利要求1所述的電子皮膚，其特征在于，包括4條所述的導電層，柔性襯底包括疊合在一起的上襯底和下...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉建輝，
申請(專利權)人：深圳瑞湖科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44