[发明专利]用于检测力的大小及方向的柔性装置

说明书

本公开涉及一种用于检测力的大小及方向的柔性装置。该装置包括：顶盖、底座、第一压阻部件、多个第二压阻部件和电极引线。底座的上表面和顶盖的内壁之间形成第一腔体，顶盖下表面设置有对应多个第二压阻部件的多个凸出部；底座的上表面设置有支撑部，支撑部的高度等于第一腔体的高度，支撑部上设置有凹槽；第一压阻部件位于凹槽中；多个第二压阻部件固定于底座的上表面，每个第二压阻部件分别位于对应的凸出部和支撑部之间；电极引线连接到第一压阻部件和第二压阻部件，以通过电极引线对第一压阻部件和/或第二压阻部件的阻值进行检测，根据检测结果确定装置所受到的力的大小和方向。该装置结构简单，且可以简单快捷地确定装置受力的大小和方向。

技术领域

本公开涉及电子器件技术领域，尤其涉及一种用于检测力的大小及方向的柔性装置。

背景技术

随着科技的进步，触觉传感器作为重要的传感器被广泛应用在可穿戴设备、假肢和机器人上，使其能够更加逼近人类皮肤触觉功能，更加贴近科技发展的需要。触觉传感器是用于机器人中模仿触觉功能的传感器。但相关技术中，触觉传感器进行受力检测的方式单一、检测的精度低，需要经过复杂的处理才能获得所需的数据，无法满足用户日益提高的使用需求。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种用于检测力的大小及方向的柔性装置。

根据本公开的一方面，提供了一种用于检测力的大小及方向的柔性装置，包括：顶盖、底座、第一压阻部件、多个第二压阻部件和电极引线，

所述底座的上表面和所述顶盖的内壁之间形成第一腔体，

所述顶盖的下表面设置有对应所述多个第二压阻部件的多个凸出部；

所述底座的上表面设置有支撑部，所述支撑部的高度等于所述第一腔体的高度，所述支撑部上设置有凹槽；

所述第一压阻部件位于所述凹槽中，所述第一压阻部件的上下表面分别与所述顶盖的下表面和所述凹槽的底面连接，所述第一压阻部件的侧面与所述凹槽的内壁之间存在间隙；

所述多个第二压阻部件固定于所述底座的上表面，每个第二压阻部件分别位于对应的凸出部和所述支撑部之间；

所述电极引线连接到所述第一压阻部件和所述第二压阻部件，以通过所述电极引线对所述第一压阻部件和/或所述第二压阻部件的阻值进行检测，根据检测结果确定所述装置所受到的力的大小和方向；

其中，在所述装置的顶盖受到压力时，所述顶盖在法向方向发生形变，挤压所述第一压阻部件，以使所述第一压阻部件的阻值发生变化；

在所述装置的顶盖受到剪切力时，所述顶盖在切向方向发生形变，对应所述剪切力的方向的凸出部的端部在形变的作用下发生移动，挤压对应的第二压阻部件，以使对应的第二压阻部件的阻值发生变化，

所述顶盖和所述底座的材料为柔性材料。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述装置受到的力的大小和/或方向，包括：

所述顶盖所受到的压力的大小；

所述顶盖所受到的剪切力的大小和方向。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述顶盖与所述底座之间通过范德华力和/或粘结剂连接。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，每个凸出部的高度小于所述第一腔体的高度，每个第二压阻部件的高度小于所述第一腔体的高度，且每个第二压阻部件以及对应的凸出部的高度之和大于所述第一腔体的高度。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，连接到每个第二压阻部件的电极引线的数量为2，两条电极引线分别与所述第二压阻部件的下底面的前后或左右两侧连接，所述电极引线为蛇形结构。