本實(shí)用新型涉及傳感器，尤其涉及一種用于觸摸檢測的電子皮膚。

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背景技術(shù)：
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機(jī)器人，作為人工智能的自動(dòng)化器件，越來越多的融入到人類的日常生活，并在諸如高溫、高壓、排爆等危險(xiǎn)性行業(yè)代替了人類而執(zhí)行相關(guān)工作。目前的機(jī)器人系統(tǒng)已經(jīng)通過各類傳感器的集成，實(shí)現(xiàn)了許多諸如人類的視覺、聽覺和嗅覺功能。但是，如何像人類一樣，擁有敏感的觸覺功能，一直以來也是機(jī)器人系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn)性問題之一。例如，掃地機(jī)器人在行進(jìn)中，需要及時(shí)檢測到是否碰觸到墻壁，并折返工作，否則就會(huì)造成死循環(huán)。現(xiàn)在掃地機(jī)器人采取較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，使碰撞觸發(fā)輕觸開關(guān)，得到檢測。但這樣的結(jié)構(gòu)成本高，安裝復(fù)雜，還會(huì)有漏檢的可能。電子皮膚的誕生給機(jī)器人系統(tǒng)帶來了巨大的變化，使得機(jī)器人可以從外界環(huán)境獲得更多的信息。

申請?zhí)枮镃N201310034478.1的發(fā)明公開了一種壓阻式電子皮膚及其制備方法，包括：兩柔性襯底；兩導(dǎo)電層，分別涂覆在兩柔性襯底上，兩導(dǎo)電層相互接觸；兩導(dǎo)電極，分別與兩導(dǎo)電層接觸。其中，采用碳納米管薄膜為導(dǎo)電層和具有微納米圖案的聚二甲基硅氧烷、聚苯二甲酸乙二酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯等材質(zhì)為基底，使得基底具有高柔性易彎曲等優(yōu)點(diǎn)。該發(fā)明的電子皮膚將兩層導(dǎo)電布貼在一起，壓力越大，接觸面積越大，電阻越小。但它的一致性不好，壓力和電阻值之間的曲線是非線性的，兩導(dǎo)電層貼在一起，需要保證有預(yù)應(yīng)力，這個(gè)預(yù)應(yīng)力難以設(shè)定。導(dǎo)致不同傳感器的特性不一致；而且兩個(gè)導(dǎo)電層之間靠空氣保持一定距離，按壓久了就會(huì)像海綿被壓縮，無法回彈。

公開號(hào)為WO2012045259A1的發(fā)明公開了一種力傳感材料及應(yīng)用該力傳感材料的力傳感裝置，該力傳感材料是一種壓敏材料，當(dāng)受到壓力時(shí)，縱向被壓縮，阻值減小。但是，該力傳感材料要求材料中導(dǎo)電粒子的排列方向平行于電極，該力傳感裝置的結(jié)構(gòu)剛性較大，不適合用于電子皮膚。

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技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種輸出特性穩(wěn)定、成本較低的、可用于觸摸檢測的電子皮膚。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種用于觸摸檢測的電子皮膚，包括柔性襯底、至少兩條導(dǎo)電層和復(fù)數(shù)個(gè)電極，導(dǎo)電層分別覆蓋在柔性襯底的兩個(gè)表面上，所述的電極布置在導(dǎo)電層的兩端；導(dǎo)電層包括基質(zhì)和分散在基質(zhì)中的第一導(dǎo)電粒子。

以上所述的電子皮膚，導(dǎo)電層包括第二導(dǎo)電粒子，第一導(dǎo)電粒子是碳粉或金屬粉，第二導(dǎo)電粒子是碳纖維，納米碳管或石墨烯，第二導(dǎo)電粒子的兩端分別朝向兩個(gè)電極。

以上所述的電子皮膚，所述的基質(zhì)為聚合物。

以上所述的電子皮膚，所述的聚合物是環(huán)氧樹脂、聚氨酯或丙烯酸樹脂。

以上所述的電子皮膚，包括兩個(gè)彈性層，所述的彈性層覆蓋在導(dǎo)電層的外表面。

以上所述的電子皮膚，所述的彈性層為橡膠層。

以上所述的電子皮膚，包括4條所述的導(dǎo)電層，柔性襯底包括疊合在一起的上襯底和下襯底；第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層覆蓋在上襯底的上表面，第三導(dǎo)電層和第四導(dǎo)電層覆蓋在下襯底的下表面。

以上所述的電子皮膚，第一導(dǎo)電層位于第四導(dǎo)電層的正上方，第一導(dǎo)電層右端的電極與第四導(dǎo)電層右端的電極電連接；第二導(dǎo)電層右端的電極與第三導(dǎo)電層右端的電極電連接。

以上所述的電子皮膚，包括6根引線，引線覆蓋柔性襯底的兩個(gè)表面上，第一引線的右端與第一導(dǎo)電層左端的電極連接，第二引線的右端與第二導(dǎo)電層左端的電極連接，第三引線的右端與第三導(dǎo)電層左端的電極連接，第四引線的右端與第四導(dǎo)電層左端的電極連接；第五引線的右端與第一導(dǎo)電層右端的電極及第四導(dǎo)電層右端的電極連接，第六引線的右端與第二導(dǎo)電層右端的電極及第三導(dǎo)電層右端的電極連接；6根引線的左端是電子皮膚的接頭端。

以上所述的電子皮膚，第五引線的主體部分、第一引線和第二引線覆蓋在上襯底的上表面，第六引線的主體部分、第三引線和第四引線覆蓋在下襯底的下表面；上襯底與下襯底由同一塊材料對折后粘貼為一體。

本實(shí)用新型輸出特性穩(wěn)定，個(gè)體之間一致性好，安裝方便，成本較低。

[附圖說明]

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1電子皮膚的主視圖。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1電子皮膚的俯視圖。

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1電子皮膚顯示導(dǎo)電層的俯視圖。

圖4是圖1的AA剖視圖。

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例2電子皮膚主視圖。

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例2電子皮膚的仰視圖。

圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例1電子皮膚對折前的結(jié)構(gòu)圖。

[具體實(shí)施方式]

本實(shí)用新型實(shí)施例1電子皮膚的結(jié)構(gòu)如圖1至圖4所示，包括柔性襯底(薄膜)1、兩條導(dǎo)電層2、兩個(gè)彈性層3和4個(gè)電極5.

兩條導(dǎo)電層2分別覆蓋在柔性襯底1的上下表面上，電極5布置在導(dǎo)電層2的兩端。導(dǎo)電層2包括基質(zhì)201，分散在基質(zhì)201中的第一導(dǎo)電粒子(圖中未示出)和第二導(dǎo)電粒子202，第二導(dǎo)電粒子202的兩端分別朝向兩端的電極5。

其中，第二導(dǎo)電粒子202可以是碳纖維，納米碳管或石墨烯?；|(zhì)201為聚合物，聚合物可以是環(huán)氧樹脂、聚氨酯或丙烯酸樹脂。彈性層3為橡膠層，橡膠層覆蓋在導(dǎo)電層2的外表面。

柔性襯底1兩面的導(dǎo)電層2作為感應(yīng)材料，當(dāng)電子皮膚受到觸摸或碰撞時(shí)會(huì)隨著薄膜的彎曲，呈現(xiàn)不同的阻抗，本實(shí)用新型可能通過檢測導(dǎo)電層2阻抗的變化來檢測是否有按壓發(fā)生。

本實(shí)用新型實(shí)施例2電子皮膚的結(jié)構(gòu)如圖5至圖7所示，與實(shí)施例1不同的是，包括6根引線和4條導(dǎo)電層2，柔性襯底1包括疊合后粘貼在一起的上襯底101和下襯底102。上襯底101與下襯底102由同一塊柔性襯底材料對折后粘貼為一體；6根引線和4條導(dǎo)電層2全部印刷在柔性襯底材料的上表面。在圖7中，線30為對折裁剪線。

塊柔性襯底材料對折后，導(dǎo)電層2-1和導(dǎo)電層2-2覆蓋在上襯底101的上表面，導(dǎo)電層2-3和導(dǎo)電層2-4覆蓋在下襯底102的下表面。

導(dǎo)電層2-1位于導(dǎo)電層2-4的正上方，導(dǎo)電層2-1右端的電極5與導(dǎo)電層2-4右端的電極5電連接。導(dǎo)電層2-2右端的電極5與導(dǎo)電層2-3右端的電極5電連接。

引線為銀漿走線，覆蓋在折疊后柔性襯底1的兩個(gè)表面上，引線6-1的右端與導(dǎo)電層2-1左端的電極5連接，引線6-2的右端與導(dǎo)電層2-2左端的電極5連接，引線6-3的右端與導(dǎo)電層2-3左端的電極5連接，引線6-4的右端與導(dǎo)電層2-4左端的電極5連接。引線6-5的右端與導(dǎo)電層2-1右端的電極5及導(dǎo)電層2-4右端的電極5連接，引線6-6的右端與導(dǎo)電層2-2右端的電極5及導(dǎo)電層2-3右端的電極5連接。引線6-5的主體部分、引線6-1和引線6-2覆蓋在上襯底101的上表面，引線6-6的主體部分、引線6-3和引線6-4覆蓋在下襯底102的下表面。6根引線的左端是電子皮膚的接頭端，用于外接接頭。