[实用新型]一种复层式电子皮肤

说明书

本实用新型实施例中公开了一种复层式电子皮肤，该皮肤包括第一层皮肤以及第二层皮肤，其中：第一层皮肤由第一水凝胶及多个第一传感器构成，第一传感器包括第一温度补偿电路、第一压力感应电路、第一阻压芯片以及第一柔性半球状凸起压板，第一温度补偿电路与第一水凝胶的内部相连接，第一压力感应电路与第一温度补偿电路连接，第一压力感应电路与第一组压芯片相连接；第二层皮肤构成方式与第一层皮肤类似，且第一柔性半球状凸起压板的外部与第二层皮肤中的第二柔性半球状凸起压板的外部相互正对设置。上下层皮肤通过柔性半球状凸起压板相接触，接触面积很小，在受到外界刺激时，可以快速响应所以本方案提供的电子皮肤的灵敏度高。

技术领域

本实用新型涉及电子皮肤技术领域，具体涉及一种复层式电子皮肤。

背景技术

近年来，随着智能化技术及物联网的不断发展，柔性压力传感器作为可穿戴电子设备和电子皮肤的核心器件，拥有了越来越广阔的市场。电子皮肤主要是模仿人体皮肤的综合触觉传感能力，可覆盖于复杂的三维载体表面，并准确感知周围环境的各种信息，是机械、电子、仪器和医学等领域的研究热点之一。

近几年，电子皮肤中的触觉传感器，主要从传感器的结构、材料及其制备加工方式上进行了性能提升。在材料上，相继运用了诸如导电橡胶、石墨烯复合材料等功能性材料，在制备材料的工艺上，采用了Hummers方法、液相剥离法等许多新型方法，在作用原理上，压阻式、电容式和压电式传感器都有创新的结构器件出现。下面对几种常见的传感器进行简单的介绍。

压阻式传感器：

电阻式压觉传感器主要是通过所加载的力来改变导电材料之间的接触电阻和导电弹性复合材料中的导电路径来达到检测力的目的，柔性的电阻式压觉传感器单元通常选用硅橡胶作为柔性基体。因其信号提取容易、制作工艺简单、灵敏度好，所以是目前被广泛使用的触觉传感器。

电容式触觉传感器：

作为另一热门研究方向，电容式触觉传感器主要由上下两电极、绝缘体、衬底构成，当对传感器表层增加载力时，会引起感应电极和驱动电极之间的极板面积和距离发生变化，通过电容的变化，达到检测所加载的力的目的。但电容并不随极间距离的变化而线性变化，其还需测量电路对输出电容进行一定的非线性补偿。

压电式触觉传感器：

压电式传感器是一种基于正的压电效应的自发电式传感器.它的核心元件是由压电材料构成。当压电敏感材料受到外部压力载荷时，在压敏材料的两个背面会产生符号相反的两种电荷，当外部载荷消失时，该传感器又会恢复到初始不带电状态。当外力的方向改变时，电荷的极性也会随之发生改变。

然而，现有技术中虽然以压阻式传感器作为电子皮肤中的触觉传感器最为常用，但电子皮肤的灵敏度还有待提高。

实用新型内容

本实用新型实施例中提供一种复层式电子皮肤，能够提高电子皮肤的灵敏度。

一方面，本实用新型提供一种复层式电子皮肤，所述复层式电子皮肤包括第一层皮肤以及第二层皮肤，所述第一层皮肤和所述第二层皮肤对称设置，其中：

所述第一层皮肤由第一水凝胶及多个第一传感器构成，所述第一传感器包括第一温度补偿电路、第一压力感应电路、第一阻压芯片以及第一柔性半球状凸起压板，所述第一温度补偿电路与所述第一水凝胶的内部相连接，所述第一压力感应电路与所述第一温度补偿电路并联连接，所述第一压力感应电路与所述第一阻压芯片相连接，所述第一阻压芯片设置在所述第一柔性半球状凸起压板的内部；

所述第二层皮肤由第二水凝胶及多个第二传感器构成，所述第二传感器包括第二温度补偿电路、第二压力感应电路、第二阻压芯片以及第二柔性半球状凸起压板，所述第二温度补偿电路与所述第二水凝胶的内部相连接，所述第二压力感应电路与所述第二温度补偿电路并联连接，所述第二压力感应电路与所述第二阻压芯片相连接，所述第二阻压芯片设置在所述第二柔性半球状凸起压板的内部；