三轴力解耦测量的高灵敏触觉传感器

• 作者: 宋婷 崔晶 张锦涛 楚中毅
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 触觉传感器 多层电容结构设计 解耦测量 高灵敏
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 2410-2419
• 页数: 10页
• 分类号: TP212.12
• 字数: 5347字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20192711.2410

摘要

针对传统的电容式触觉传感器因存在信号耦合测量,导致切向灵敏度远低于法向灵敏度的问题,基于多层电容结构,设计了一种三轴力解耦测量的高灵敏触觉传感器.传感器分为切向和法向测量单元,切向测量单元采用对称分布的差分式指状结构保证切向高灵敏测量,并结合超薄弹性硅胶介质,提高切向介质层有效压缩刚度,以抑制法向信号的耦合干扰;法向测量单元的介质层采用一种弹性稀疏网状微结构,用于法向高灵敏测量,并通过拓展法向接地极消除切向信号的耦合干扰.在对电容结构参数化设计的基础上,完成触觉传感器的制备,并搭建三轴力测试系统进行测试.结果显示,传感器的切向X,Y以及法向的测量灵敏度为0.206 pF/N,0.251 pF/N,0.148 pF/N;切向X-Y以及切向-法向之间的最大静态耦合比分别为7.636％,1.051％.本传感器实现了三轴力的解耦测量及切向、法向相同量级的高灵敏特性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	楚中毅	北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院	17	60	5.0	6.0
2	崔晶	北京工业大学机械工程与应用电子技术学院	9	43	4.0	6.0
3	宋婷		14	61	4.0	7.0
4	张锦涛	北京工业大学机械工程与应用电子技术学院	1	0	0.0	0.0