沖層30并非完全平滑(smooth)的材料，故在與受測(cè)物體20之界面21上可能具有表面粗糙度(roughness)的問題，因此，本發(fā)明是在此界面21上提供有一填平層40，其結(jié)構(gòu)請(qǐng)參閱圖2所示。
[0024]如圖2所示，填平層40之一側(cè)是具有一平滑表面41，并且，填平層40是設(shè)置于緩沖層30之表面上，以同時(shí)顯露出該平滑表面41。是以，根據(jù)本發(fā)明之實(shí)施例，填平層40是可利用此平滑表面41接觸于受測(cè)物體20，以利用平滑表面41降低與受測(cè)物體20之界面21間之表面粗糙度。一般而言，當(dāng)改善接觸界面的表面粗糙度之后，則習(xí)見因表面粗糙度所造成之干擾及噪聲即可有效地被消弭，則本發(fā)明即可藉此進(jìn)一步地提升傳感器之感測(cè)精度。值得說明的是，由于本發(fā)明主要是利用提供此具有平滑表面41之填平層40來提升觸覺感測(cè)裝置之訊號(hào)解析能力，故有關(guān)此填平層40之材質(zhì)、厚度、及表面粗糙度等數(shù)值，則皆為本發(fā)明必須善加考慮的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。
[0025]詳細(xì)而言，根據(jù)本發(fā)明之實(shí)施例，填平層40之材質(zhì)選用例如可為:有機(jī)材料、無機(jī)材料、或以有機(jī)材料與無機(jī)材料混合制成之混成材料(例如:聚二甲基硅氧烷，Polydimethylsiloxane，PDMS)，如圖2所示，其厚度T必須大于3微米(μπι)。至于，填平層40之聲抗值(acoustic impedance)則應(yīng)大于1.2牛頓*秒/米3，表面鉛筆硬度(surfacepencil hardness)需大于3H。除此之外，根據(jù)本發(fā)明之實(shí)施例，填平層40之表面粗糙度更應(yīng)大于緩沖層30之表面粗糙度，例如，填平層40之表面粗糙度需小于或等于10微米，至于，緩沖層30之表面粗糙度則是大于或等于3微米。
[0026]更進(jìn)一步而言，為了完全去除與受測(cè)物體20間因表面粗糙度所造成之干擾，本發(fā)明所選用之填平層40，其表面粗糙度更可進(jìn)一步地透過一軟件進(jìn)行補(bǔ)償，例如:直接將表面粗糙度當(dāng)成背景值扣除，則利用此方法，亦可有效地將習(xí)知因表面粗糙度而造成之干擾與噪聲完全去除。舉例來說，觸覺感測(cè)裝置所接收到的信號(hào)強(qiáng)度可由扣除粗糙度(即背景值)之積分面積表示，當(dāng)進(jìn)行定量分析時(shí)，即可有效地將原來因表面粗糙度而形成的干擾及噪聲完全去除，進(jìn)一步較佳地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之發(fā)明目的。
[0027]是以，綜上所述，本發(fā)明所揭露之高解析觸覺感測(cè)裝置是為一種新穎且前所未見之設(shè)計(jì)，其是利用一具有平滑表面之填平層，以利用此特定之填平層與受測(cè)物體進(jìn)行接觸，藉此改善接觸界面上之表面粗糙度。其中，由于因表面粗糙度所造成之干擾及噪聲可以有效地被消弭，故本發(fā)明所揭露之觸覺感測(cè)裝置自然具有較佳之訊號(hào)解析能力與感知效益。
[0028]另一方面而言，根據(jù)本發(fā)明所揭露之高解析觸覺感測(cè)裝置，此感測(cè)裝置不僅可針對(duì)現(xiàn)有的觸覺傳感器進(jìn)行改良與應(yīng)用外，更可進(jìn)一步地用于未來科技機(jī)械人手指觸覺的解析能力，皆可應(yīng)用本發(fā)明，故相較于習(xí)知技術(shù)，本發(fā)明所揭露之觸覺感測(cè)裝置，顯然具有較佳之感測(cè)效益與解析能力，實(shí)具有極佳之產(chǎn)業(yè)發(fā)展性與廣于發(fā)展之潛力，不僅在無形中提高本發(fā)明所能應(yīng)用之范疇，更進(jìn)一步地增進(jìn)其產(chǎn)業(yè)應(yīng)用性。
[0029]由此觀之，顯見本發(fā)明之目的及功效是明顯優(yōu)于先前技術(shù)，且本發(fā)明所揭露之技術(shù)特征、方法手段與達(dá)成之功效是顯著地不同于現(xiàn)行方案，實(shí)非為熟悉該項(xiàng)技術(shù)者能輕易完成者，故具備有專利要件。
[0030]以上所述之諸多實(shí)施例僅是為說明本發(fā)明之技術(shù)思想及特點(diǎn)，其目的在使熟習(xí)此項(xiàng)技藝之人士能夠了解本發(fā)明之內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，當(dāng)不能以之限定本發(fā)明之專利范圍，即大凡依本發(fā)明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應(yīng)涵蓋在本發(fā)明之專利范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高解析觸覺感測(cè)裝置，其特征在于，用于接觸一受測(cè)物體并感知其觸覺，該高解析觸覺感測(cè)裝置包括: 一超音波組件，具有多個(gè)使用于發(fā)送及接收訊號(hào)之感測(cè)單元，以對(duì)該受測(cè)物體進(jìn)行偵測(cè)并提供感測(cè)結(jié)果； 一緩沖層，是設(shè)置于該超音波組件之表面；以及 一填平層，是具有一平滑表面，其中，該填平層是設(shè)置于該緩沖層之表面，并露出該平滑表面，以利用該平滑表面接觸該受測(cè)物體，降低與該受測(cè)物體間因表面粗糙度所造成之干擾。
2.如權(quán)利要求1所述之高解析觸覺感測(cè)裝置，其特征在于，該緩沖層之材質(zhì)是為有機(jī)材料、無機(jī)材料、或以有機(jī)材料與無機(jī)材料混合制成之混成材料。
3.如權(quán)利要求1所述之高解析觸覺感測(cè)裝置，其特征在于，該填平層之材質(zhì)是為有機(jī)材料、無機(jī)材料、或以有機(jī)材料與無機(jī)材料混合制成之混成材料。
4.如權(quán)利要求1所述之高解析觸覺感測(cè)裝置，其特征在于，該填平層之聲抗值是大于1.2牛頓*秒/米3。
5.如權(quán)利要求1所述之高解析觸覺感測(cè)裝置，其特征在于，該填平層之厚度是大于3微米。
6.如權(quán)利要求1所述之高解析觸覺感測(cè)裝置，其特征在于，該填平層之表面鉛筆硬度是大于3H。
7.如權(quán)利要求1所述之高解析觸覺感測(cè)裝置，其特征在于，該填平層之表面粗糙度是大于該緩沖層之表面粗糙度。
8.如權(quán)利要求7所述之高解析觸覺感測(cè)裝置，其特征在于，該填平層之表面粗糙度是小于或等于10微米。
9.如權(quán)利要求7所述之高解析觸覺感測(cè)裝置，其特征在于，該緩沖層之表面粗糙度是大于或等于3微米。
10.如權(quán)利要求1所述之高解析觸覺感測(cè)裝置，其特征在于，該填平層之表面粗糙度更可透過一軟件進(jìn)行補(bǔ)償，以完全去除與該受測(cè)物體間因表面粗糙度所造成之干擾。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高解析觸覺感測(cè)裝置，其是針對(duì)現(xiàn)行的觸覺傳感器作一改良，此種高解析觸覺感測(cè)裝置是包括具有一超音波組件，以對(duì)一受測(cè)物體進(jìn)行偵測(cè)并提供感測(cè)結(jié)果。此外，一緩沖層是設(shè)置于超音波組件之表面，一具有平滑表面之填平層是設(shè)置于緩沖層之上，以顯露出該平滑表面，并以此平滑表面接觸于受測(cè)物體，藉此降低與受測(cè)物體間因表面粗糙度而造成之干擾，于此，本發(fā)明可有效地提升觸覺傳感器之感測(cè)精度與解析能力。
【IPC分類】G01S7-521, G01S7-52, G01S15-02
【公開號(hào)】CN104777483
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510186159
【發(fā)明人】鄭立婷, 黃彥衡, 陳宗凱, 黃世杰, 盧宏杰
【申請(qǐng)人】業(yè)成光電（深圳）有限公司, 英特盛科技股份有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年4月17日