[发明专利]具有紧固装置的多层触觉传感器

说明书

多层触觉传感器(10)具有包括第一电极(18)的第一层(12)、包括第二电极(20)的第二层(14)以及布置在第一层和第二层(12,14)之间并且将第一电极(18)与第二电极(20)间隔开的压敏材料(16)的中间层(16)。传感器还包括用于将第一电极和第二电极(18,20)相对于彼此固定的紧固装置(24)。至少第一电极(18)由导电丝制成并且沿着限定纵向方向延伸。紧固装置(24)至少包括第一缝线(26)，第一缝线(26)沿纵向方向延伸并且包括重复地多次穿过压敏材料(22)以便将第一电极(28)固定在限定位置的至少一个线。

技术领域

本发明涉及一种多层触觉传感器以及用于这样的传感器的相应制造方法。

背景技术

常规多层触觉传感器被已知为所谓的压力垫。压力垫是具有响应于机械负载的压敏表面的二维传感器。例如，如果人踩在有效表面上，引起的机械负载由连接至传感器的控制单元检测和估计并且被转换成相应的反应。对所述事件的反应可以例如是关闭技术系统或显示警告消息。

已知的压力垫基于如下原理：具有导电电极的两层被压敏中间层分隔。如果中间层被压缩，电极之间的电性质改变。为此，中间层可以包括可压缩元件，使得当压力横向地指向压力垫的表面时，两个电极被压在一起并且电极在可压缩元件之间直接接触。

或者，中间层也可以由在压力下改变其电阻的材料制成。这样的中间层可以是连续层，使得即使两个电极彼此不直接接触，也可以使用合适的分析电路检测所述电阻改变。

基于前述基本原理，通常目的在于制造一体的非常大的传感器。为此，单独的层首先被分别制造，在后续步骤中进行组装以形成目前的传感器。除了连续的中间层之外，电极可以优选地被构造成连续片，例如，构造成里面缝或编织有电极的织物片。在这种情况下，传感器通过将单独的层彼此上下布置并且将其固定在一起来形成。通常，这通过将层放置在壳体中或将其层叠成复合物来实现。两种方法通常限制了传感器的柔性、特别地柔韧性。

尽管在传感器用作压力垫的情况下柔性的损失最初不重要，但是对于其他应用期望保留单独的层的初始柔性。这样的应用例如是将触觉传感器用作机器人皮肤，在这种情况下，传感器的有效表面适配至机器人的外轮廓，或者是如下情况，传感器用作夹剪边缘上的防夹装置并且传感器为条形且沿着要被监视的边缘延伸。在这两种情况下，期望尽可能地保留单独的层的初始柔性。

针对该背景，本发明的目的是指定一种避免前述缺点的多层触觉传感器。特别地，目的是指定一种触觉传感器，其特别地是柔软和柔韧的并且能够实现不同的几何形状。同时，新型传感器应该是简单、坚固且便宜制造。

发明内容

根据本发明的一个方面，该目的通过多层触觉传感器实现，该多层触觉传感器具有包括第一电极的第一层、包括第二电极的第二层以及布置在第一层和第二层之间并且将第一电极与第二电极间隔开的压敏材料的中间层，并且具有将第一电极和第二电极相对于彼此固定的紧固装置，其中至少第一电极由导电丝制成并且沿着限定纵向方向延伸，并且其中，紧固装置至少包括第一缝线，第一缝线沿第一电极的限定纵向方向延伸并且包括重复地多次穿过压敏材料以便将第一电极固定在限定位置的至少一个线。

根据本发明的另一方面，该目的通过用于制造多层触觉传感器的方法来实现，该方法具有如下步骤：

设置形成第一层的第一电极和形成第二层的第二电极；

设置布置在第一层和第二层之间并且将第一电极与第二电极间隔开的压敏材料的中间层；

用紧固装置将第一电极和第二电极相对于彼此固定，所述紧固装置将第一电极与第二电极间隔开；

其中，至少第一电极由导电丝制成并且沿着限定纵向方向延伸，并且其中，紧固装置至少包括第一缝线，第一缝线沿纵向方向延伸并且包括重复地多次穿过压敏材料以便将第一电极固定在限定位置的至少一个线。