[发明专利]一种柔性触觉传感阵列结构

说明书

一种柔性触觉传感阵列结构，属于柔性触觉传感阵列技术领域。通过集成的摩擦电触觉传感阵列，实现对触觉信号的采集。包括由多个摩擦电传感单元构成的摩擦电传感阵列以及上接地电极、下接地电极组成。传感单元由上摩擦层、上绝缘基底、下摩擦层、下绝缘基底以及上感应电极、下感应电极组成。上绝缘基底、下绝缘基底为聚酰亚胺薄膜；表面镀金的微米阵列结构作为上摩擦层，位于上绝缘基底背面，下绝缘基底同时兼做下摩擦层。本发明柔性触觉传感阵列利用摩擦电传感单元提供主动传感信号，具备采集能量完成自供电的能力。接地电极实现双单电极的信号采集模式，能够有效简化器件结构，减小相邻单元之间的信号干扰，有效提高分辨率。

技术领域

本发明涉及一种柔性触觉传感阵列结构，属于基于摩擦起电及静电感应原理的柔性触觉传感阵列技术领域。

背景技术

依靠视觉、听觉、触觉等，人们得以感受周围世界的精彩。对于伤残者而言，人工耳蜗、人工视网膜、人工电子皮肤等仿生器件的开发可以帮助恢复部分或者完整的运动或感知能力。通过电子皮肤感知压力，判断物体的形状、尺寸、硬度等信息，是再现灵敏触觉的潜在途径。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种柔性触觉传感阵列结构。

一种柔性触觉传感阵列结构,通过集成的摩擦电触觉传感阵列，实现对触觉信号的采集。

一种柔性触觉传感阵列结构,包括由多个摩擦电传感单元构成的摩擦电传感阵列以及上接地电极、下接地电极。其中传感单元由上摩擦层、上绝缘基底、下摩擦层、下绝缘基底以及上感应电极、下感应电极组成。

上述方案中所述绝缘基底为柔性绝缘材料，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)、聚氯乙烯(polyvinylchloride，PVC)、聚乙烯(polyethylene，PE)或聚苯乙烯(Polystyrene，PS)等。

上述方案中所述上感应电极、下感应电极与上接地电极、下接地电极为导电性好的材料，如铜、金等金属，铟锡氧化物半导体(I TO)等；还包括PEDOT等导电高分子。

上述方案中所述上摩擦层、下摩擦层，优选为吸引电荷能力差异较大的两种材料，或具备不同表面结构而产生带电差异的同种材料。如聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)与苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，PET)，或聚酰亚胺(Polyimide，PI)与金等。

本发明的优点是：

1、本发明提供的柔性触觉传感阵列利用结构的简单的结构设计，低廉的加工成本，实现高灵敏度的触觉信号采集。

2、本发明提供的柔性触觉传感阵列利用摩擦电传感单元提供主动传感信号，可同时具备采集能量完成自供电的能力。

3、通过接地电极的设计，实现双单电极的信号采集模式，不仅能够有效简化器件结构，同时极大减小相邻单元之间的信号干扰，有效提高分辨率。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1为本发明的上绝缘基底的截面结构示意图。

图2为本发明的下绝缘基底的截面结构示意图。

图3为本发明的柔性触觉传感阵列的上电极阵列及接地电极结构示意图。

图4为本发明的柔性触觉传感阵列的下电极阵列及接地电极结构示意图。