[发明专利]一种适用于机器人手的触觉柔性传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种适用于机器人手的触觉柔性传感器，其特征在于，包括上绝缘极板、中间介电极层和下导电极板，所述上绝缘极板为含固化剂的液体橡胶混炼制成的绝缘纯橡胶柔性基底，所述中间介电极层为半导体复合材料制成，所述中间介电极层包括银电极以及由纳米导电材料/液态高分子材料混合成胶状黏稠物固化成型的回折形激励线圈，所述银电极和回折形激励线圈形成在上绝缘柔性极板表面，所述银电极与回折形激励线圈的两端电连接形成回路，所述下导电极板为固黏在银电极和回折形激励线圈上的导电橡胶，所述导电橡胶由液体橡胶、固化剂、导电填料和稀释剂混炼制成。

2.根据权利要求1所述的一种适用于机器人手的触觉柔性传感器，其特征在于，所述上绝缘极板由含85～90％wt的液体橡胶和10～15％wt的液体丁腈橡胶固化剂混炼制成。

3.根据权利要求1所述的一种适用于机器人手的触觉柔性传感器，其特征在于，所述上绝缘极板中使用的液体橡胶为高温或室温固化橡胶，所述固化橡胶选自RTV黏度为5000～10000mPa.s的羟基聚二甲基硅氧烷、HTV黏度为15000～25000mPa.s的端乙烯基聚二甲基硅氧烷、黏度为2000～5000mPa.s且介电常数为2.76～2.78的聚二甲基硅氧烷、NR门尼黏度为500～1200mPa.s的顺1,4-聚异戊二烯中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种适用于机器人手的触觉柔性传感器，其特征在于，所述纳米导电材料选自导电炭黑、碳纳米管、石墨烯粉末和石墨烯纳米片中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种适用于机器人手的触觉柔性传感器，其特征在于，所述导电橡胶由30～50％wt的液体橡胶、12～15％wt的固化剂、25～35％wt的导电填料和15～25％wt的稀释剂混炼制成。

6.根据权利要求1所述的一种适用于机器人手的触觉柔性传感器，其特征在于，所述导电橡胶中加入的导电填料为碳系填料或金属粉，所述导电填料的粒径为3～15um；所述导电橡胶中加入的稀释剂选用粘度为1～200mPa.s的201二甲基硅油，所述201二甲基硅油将液态导电橡胶稀释到粘度1600mPa.s。

7.一种适用于机器人手的触觉柔性传感器制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将液体橡胶加入液体丁腈橡胶固化剂混炼，经过除气和固化工序成型后制成上绝缘极板；

S2、在所述上绝缘极板表面形成由半导体复合材料制成的中间介电极层，所述中间介电极层包括银电极以及由纳米导电材料/液态高分子材料混合成胶状黏稠物固化成型的回折形激励线圈，所述银电极与回折形激励线圈的两端电连接形成回路；

S3、在所述回折形激励线圈和银电极上面固黏导电橡胶以此形成触觉柔性传感器，所述导电橡胶由液体橡胶、固化剂、导电填料和稀释剂混炼制成。

8.根据权利要求7所述的一种适用于机器人手的触觉柔性传感器制备方法，其特征在于，所述步骤S1中将85～90％wt的液体橡胶加入10～15％wt的液体丁腈橡胶固化剂进行混炼。