压电式柔性三维触觉传感阵列及其制备方法

摘要

本发明公开了一种压电式柔性三维触觉传感阵列及其制备方法，触觉传感阵列从上至下依次由PDMS表面凸起层、上电极层、PVDF压电薄膜层、下电极层、PDMS柔性基底层构成。上下电极层呈图案化分布，将PVDF压电薄膜层夹于中间，形成多个压电电容，在力的作用下，压电电容上下电极产生电荷。整个阵列由六个三维触觉传感单元组成，按两行三列布置，空间分辨率达8mm。每个三维触觉传感单元含一个四棱台凸起和四个压电电容，四棱台凸起将外界三维接触力传递至四个压电电容，通过四个压电电容产生电荷的组合，测量外界三维接触力。本发明具有多维力同时测量、柔性适于曲面装载、动态响应好的优点。

主权项

一种压电式柔性三维触觉传感阵列，其特征在于，柔性三维触觉传感阵列从上至下依次由PDMS表面凸起层(1)、上电极层(2)、PVDF压电薄膜层(3)、下电极层(4)和PDMS柔性基底层(5)，五层叠在一起构成；所述PDMS表面凸起层(1)为上表面具有两行三列排布的PDMS四棱台(6)的图案化的PDMS薄膜；上电极层(2)为四行六列排布的上电极(7)阵列；下电极层(4)为两行三列排布的下电极(8)阵列；一个下电极(8)对应四个上电极(7)，与夹心的PVDF压电薄膜层(3)共同形成四个压电电容(10)，一个PDMS四棱台(6)正压于这四个压电电容(10)上，组成一个三维触觉传感单元(9)；所述柔性三维触觉传感阵列包含六个三维触觉传感单元(9)，空间分辨率为8mm；所述上电极(7)和下电极(8)均为铝。