[发明专利]一种基于压力传感器的电子皮肤系统

权利要求书

1.一种基于压力传感器的电子皮肤系统，包括覆盖有柔性压电触觉传感器阵列的皮肤载体、逻辑控制单元和信号处理单元，其特征在于，所述柔性压电触觉传感器阵列包括构造在一适于柔性应用的硅片上的读出电路层、构造在所述读出电路层上的介质层A和构造在所述介质层A上的压电传感阵列层，所述读出电路层包括若干个读出电路单元，所述介质层A中构造有若干与各读出电路单元连接的导电钨塞，所述压电传感阵列层包括若干个相互分离的压电敏感单元，每个所述压电敏感单元均通过导电钨塞与一个所述读出电路单元连接以构成一个压电传感单元，这些压电传感单元在硅片上形成m*n阵列化分布；所述逻辑控制单元连接所述读出电路层，以控制阵列中各读出电路单元的开闭状态；所述信号处理单元连接所述读出电路层，以对被开启读出电路单元响应被激活压电敏感单元所生成的电信号进行处理计算得到物体接触面的物理信息。

2.如权利要求1所述的一种基于压力传感器的电子皮肤系统，其特征在于，所述适于柔性应用的硅片为厚度在5～100μm的薄硅片。

3.如权利要求1所述的一种基于压力传感器的电子皮肤系统，其特征在于，所述读出电路层中，每个读出电路单元采用CMOS电路、双极型电路或者薄膜晶体管电路。

4.如权利要求1所述的一种基于压力传感器的电子皮肤系统，其特征在于，所述压电传感阵列层中，每个压电敏感单元均采用锆钛酸铅、氮化铝或氧化锌薄膜作为压电感应材料。

5.如权利要求1所述的一种基于压力传感器的电子皮肤系统，其特征在于，还包括显示单元，所述显示单元与信号处理单元连接，以通过二维图像显示接触压力的位置和大小。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种基于压力传感器的电子皮肤系统，其特征在于，所述皮肤载体上覆盖有多个拼接而成的柔性压电触觉传感器阵列，这多个阵列通过信号线与所述信号处理单元并行连接。