[发明专利]一种双模检测装置

说明书

本发明为一种双模检测装置，该装置包括多个传感器单元，传感器单元通过侧边的通过互连线连接，传感器单元包括凹凸层，顶部电极层，绝缘层，分隔层及底部电极层，铜电极嵌入在顶部电极层及底部电极层中，凹凸层中部有凸出的按压块；顶部及底部电极层的铜电极包括正方形的基体部及伸长带，顶部和底部钢电极彼此交叉并且独立，为可单独寻址的单元电容器。该检测装置结构设计合理，数据检测及传感信息准确，通用性强，负荷能力高，安装方便，功能完备。

技术领域

本发明涉及工业检测领域，特别是涉及一种双模检测装置。

背景技术

辅助机器人通过操纵部件来处理物体，可代替人类灵活地与物体进行交互。在实际生产中，辅助机器人不仅需要检测机械手上的触觉信息，还需获取物体或障碍物接近时的接近信息。触觉信息可有助于机械手灵活处理物体，而接近信息有助于防止意外碰撞。现有技术中，采用触觉及接近传感器分别感应触觉及接近信息，其缺陷是附件多、安装复杂、控制系统复杂，成本高。

接近传感器已广泛用于工业中的各种应用，特别是用于制造环境中的机电一体化系统，用于避免碰撞，实现精确装配或抓握。现有的接近传感器的类型包括超声波，光学，电感和电容传感器等。光学及可用于抓取，组装和位置控制，然而光学传感器高成本、尺寸大，常适用于专业应用，例如航天飞机及精密仪器等。超声反射模式触摸开关对织物的敏感性低，对稳定接触力的，对缓慢增大或减小的力的灵敏性不高，对外部振动或机械震动的敏感性低。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提供一种双模检测装置，该检测装置结构设计合理，数据检测及传感信息准确，通用性强，负荷能力高，安装方便，功能完备。

本发明的具体技术方案为：双模检测装置包括多个传感器单元，传感器单元通过侧边的通过互连线连接，传感器单元包括凹凸层，顶部电极层，绝缘层，分隔层及底部电极层，铜电极嵌入在顶部电极层及底部电极层中，凹凸层中部有凸出的按压块；顶部及底部电极层的铜电极包括正方形的基体部及伸长带，顶部和底部钢电极彼此交叉并且独立，为可单独寻址的单元电容器。

进一步地，顶部电极层的铜电极包括正方形的基体部及沿平面X方向或Y方向向基体部两侧延伸的伸长带，底部电极层的铜电极包括正方形的基体部，及在水平面与顶部电极层的铜电极的伸长带方向相垂直方向向基体部两侧延伸的伸长带。

进一步地，分隔层中部设置有的矩形孔。

进一步地，双模检测装置连接模拟开关，解码器与模拟开关相连接，解码信号经过放大器输入到控制软件处，信号发生器与模拟开关相连接。

进一步地，传感器单元设置有16列，每列设置16个，传感器单元顶部及底部电极层分别有16个条带。

进一步地，在接近感应模式中，顶部电极层16个条带中的8个条带与信号发生器相连接，另外8个通过信号放大器连接到数据采集器，所有底部电极层通过行开关阵列连接到参考电压；在触觉感应模式中，顶部及底部电极层通过模拟开关连接到触码器，输出触觉扫描图像。

进一步地，传感器单元中的凹凸层，顶部电极层，绝缘层，分隔层及底部电极层的厚度分别为50μm，470μm，6μm，6μm，及320μm。

进一步地，分隔层中部的孔为边长为600μm的正方形，为600*600μm²，铜电极的基体形状为边长为400μm的正方形。

进一步地，传感单元之间间距为1毫米。

本发明与现有技术相比可实现以下有益效果：

双模传感器可应用于高精度的工业检测装置中，在同一传感器平台中重新配置电极连接可以实现两种检测能力，减轻了设置多传感器所需的硬件负担，减轻了负载的重量，体积和设备数量。