[发明专利]柔性电容型应力传感器信号采集及控制系统和方法

权利要求书

1.一种柔性电容型应力传感器信号采集及控制系统，包括：

柔性电容型应力传感器，用于获取受力信号，其在不同应力作用下产生不同的电容信号；以及

电容数据采集及控制电路，与所述柔性电容型应力传感器连接，用于接收其发送的电容信号，并根据接收到的电容信号实时输出控制信号。

2.根据权利要求1所述的柔性电容型应力传感器信号采集及控制系统，其中，所述电容数据采集及控制电路包括：

电容信号采集芯片，与所述柔性电容型应力传感器连接，用于采集所述柔性电容型应力传感器发送的电容信号；以及

微控制器，与所述电容信号采集芯片连接，用于向所述电容信号采集芯片发送控制命令，并接收所述电容信号采集芯片采集的电容信号，同时根据接收到的电容信号调整输出控制信号。

3.根据权利要求2所述的柔性电容型应力传感器信号采集及控制系统，其中，所述电容数据采集及控制电路还包括：

运动控制模块，其包括放大驱动电路，与所述微控制器连接，用于将微控制器的控制信号转换为功率信号；以及

电机，与所述运动控制模块连接，用于接收所述运动控制模块的功率信号，以完成相应的动作。

4.根据权利要求2所述的柔性电容型应力传感器信号采集及控制系统，其中，所述电容数据采集及控制电路还包括：供电模块，其包括稳压电路，用于为所述电容数据采集及控制电路的微控制器提供工作电源。

5.根据权利要求2所述的柔性电容型应力传感器信号采集及控制系统，其中，所述微控制器通过SPI同步串口发送控制命令给电容信号采集芯片，电容信号采集芯片接收并依据所述控制命令进行电容信号的采集工作。

6.根据权利要求5所述的柔性电容型应力传感器信号采集及控制系统，其中，所述电容信号采集芯片采用AD7147采集芯片，所述微控制器采用PIC16F1526芯片。

7.根据权利要求1所述的柔性电容型应力传感器信号采集及控制系统，还包括：上位机，与所述微控制器连接，接收该微控制器发送的电容数据，用以实时显示并存储。

8.根据权利要求1所述的柔性电容型应力传感器信号采集及控制系统，其中，所述柔性电容型应力传感器，包括：上电极；下电极，与所述上电极相对设置；电介质层，位于所述上、下电极之间；以及封装层。

9.根据权利要求8所述的柔性电容型应力传感器信号采集及控制系统，其中，所述电介质层的材质为柔性材料；

优选的，所示电介质层的材质为硅橡胶，厚度为0.3mm～1mm。

10.根据权利要求8所述的柔性电容型应力传感器信号采集及控制系统，其中，所述电极包括柔性衬底及位于柔性衬底上的导电性材料；

优选的，所述柔性衬底的材质为聚酯或聚酰亚胺；所述导电性材料为金、银或铜；所述封装层的材质为硅橡胶。

11.一种机械手，其包括权利要求1至10中任一项所述的柔性电容型应力传感器信号采集及控制系统。

12.根据权利要求11所述的机械手，其中，

所述柔性电容型应力传感器信号采集及控制系统的工作模式包括：抓握模式和释放模式，以对机械手进行抓握和释放的动作控制；

所述柔性电容型应力传感器信号采集及控制系统的工作参数包括：抓握力度、抓握速度、传感器最大设定值、释放力度和释放程度，根据抓握力度、抓握速度控制所述机械手进行抓握和释放，根据传感器最大值控制所述机械手抓握动作停止；在获得释放命令后，机械手根据释放力度、释放程度参数释放被抓取物，从而将被抓取物可控释放。

13.一种机器人，其包括权利要求1至10中任一项所述的柔性电容型应力传感器信号采集及控制系统和/或权利要求11或12所述的机械手。