亚毫米分辨率的触觉传感单元设计与仿真

摘要：

基于柔性材料的微型压力传感器对机器人手指的触觉建立是近年来的热门研究领域.为克服传统微型电容式压力传感器灵敏度低和线性度差等问题,提出了一种基于聚酰亚胺(PI)材料构建的电容式触觉单元.利用平面极板与倒凸形空腔相结合的结构,使响应具有2段连续的高线性区间,其空间分辨率达到亚毫米级.有限元分析结果表明:在0～15 kPa和15～120 kPa范围内触觉单元灵敏度高达4.17 fF/kPa和0.28 fF/kPa,同时具有良好的应力分布和频率带宽.研究了其在不同人工表皮厚度环境下的性能,并给出了器件工艺流程.本文方案的提出为人工指尖的触觉感知提供了一种新的实现方式.

关键词：触觉传感器、亚毫米、聚酰亚胺、电容式、高线性、有限元分析

所属期刊栏目：42

分类号：TP212(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;合肥工业大学青年教师科研创新启动专项项目

在线出版日期：2023-03-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：91-94,99