[发明专利]一种织物型拉力传感器阵列、驱动方法及智能物

说明书

本发明的一种织物型拉力传感器阵列、驱动方法及智能物，包括织物坯布、传感阵列构成方法和阵列驱动方法；所述织物坯布为两类：坯布A由两种区域组成，区域一为高导电率纱线和不导电纱线分别构成织物的正反面，并每隔设定距离翻转；区域二为不导电纱线；坯布B为低导电率纱线和不导电纱线依次间隔不交叉编制；传感阵列由一块坯布A(驱动坯布)、一块坯布B和另一块坯布A(读出坯布)依次叠加构成。驱动坯布上的高电导率纱线构成的导电条连接控制器，读出坯布的高导电条接电阻下拉到低电平，电阻与传感阵列相连处接模数转换器。本发明的传感部分为纯织物，可附着在物体和人体表面长期使用。阵列驱动方式大量降低连线数量，使用便捷。

技术领域

本发明涉及织物型拉力传感技术领域，具体涉及一种织物型拉力传感器阵列、驱动方法及智能物。

背景技术

以织物形式构成的传感器具有柔软、舒适、贴身等特点，适合用在与人相关的测量中。以弹性导电纱线或弹性导电结构构成的拉力传感器可用来测量人类或机器人关节打开程度、身体姿态等。

现有测量中，以多个传感器单独安装至衣物内，每个传感器需要至少两根连线，如需测量某个面上的详细拉力（或称剪切力）分布，则需要的连线数量与传感器数量成正比，为达到高空间精度测量，需要附载大量连线，限制系统的日常使用。

发明内容

本发明提出的一种织物型拉力传感器阵列、驱动方法及智能物，可解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种织物型拉力传感器阵列，包括织物坯布；

所述织物坯布包括坯布A和坯布B，坯布A有两块，坯布B放置在两块坯布A之间；

所述坯布A采用高电导率纱线和不导电纱线依次间隔编制，构成两种区域，区域一和区域二；

其中，区域一为高电导率纱线和不导电纱线重叠部分，即高导电率纱线和不导电纱线分别构成织物的正反面，并每隔设定距离翻转；

区域二为使用不导电纱线，可为单层、双层或多层结构；

坯布B为单层、双层或多层结构，为低导电率纱线和不导电纱线依次间隔不交叉编制；

其中，高电导率纱线的导电率在0.1-1000欧姆／10厘米；低电导率纱线的导电率在10²-10¹⁰欧姆／10厘米；不导电纱线的导电率低于低导电率纱线，高于10⁶欧姆／10厘米；

将一块坯布A即坯布A1和一块坯布B按照平行方式重叠，保证坯布A1的高导电率纱线和坯布B的低导电率纱线重叠部分接触，再将另一块坯布A即坯布A2放在坯布B下方，保证两块坯布A的导电条方向不平行，且上下两块坯布A与中间坯布B的低导电率纱线重叠部分不相重叠；

使用一块坯布A作为驱动坯布，另一块坯布A作为读出坯布，将驱动坯布上的高导电条即高电导率纱线构成的导电条连接控制器，读出坯布的高导电条接电阻下拉到低电平，电阻与传感阵列相连处接模数转换器。

进一步的，定义：d_[x]-[y]为坯布的尺寸参数，其中：

下标x代表两种距离：

x=1, 坯布A的区域一高导电率纱线和不导电纱线每隔一段翻转，即d₁为相邻两次翻转之间的中心到中心距离；

x=2,对坯布A，d₂为两个导电区域一之间的中心到中心距离；对坯布B，d₂为相邻两片由低导电率纱线编织的区域的中心到中心距离；

下标y为坯布编号；