可穿戴式电子织物仿生皮肤设计与应用研究

发布时间：2017-11-14 14:29

本文关键词：可穿戴式电子织物仿生皮肤设计与应用研究

【摘要】：为满足电子仿生皮肤的穿戴舒适度,提出了一种电容式柔性织物压力传感器,采用丝网印刷工艺,以织物为柔性基体,炭黑填充型复合弹性电介质和有机硅导电银胶制备柔性压敏触觉单元。介绍了压敏单元的结构设计与感知机理,研究了炭黑含量与温度对织物触觉单元性能的影响,改善了该电子织物的输出线性度与重复性,实现了0~700 k Pa量程范围迟滞误差为5.6%,动态响应时间为89 ms,灵敏度为0.025 36%/KPa,同时,引入温度补偿以提升触觉感知准确性。通过将织物压敏单元应用于足底压力信息的时空分布研究和机械手的软抓取实验,其足底压力分布及触觉感知实验结果表明,该电容式柔性织物压力传感器具有良好的工作稳定性与触觉感知功能,为可穿戴式人工皮肤的研究提供了一种设计方案。
【作者单位】：合肥工业大学电子科学与应用物理学院;中国科学院合肥智能机械研究所;
【基金】：国家自然科学基金(61471155;61401141) 安徽省自然科学基金(1508085QF115)项目资助
【分类号】：TP212
【正文快照】： 1引言兼备全柔性、可穿戴特点的电子仿生皮肤是智能机器人感知外界环境信息的重要途径之一[1-4],被广泛应用于姿态检测[5-7]、健康监护[8-10]和纹理检测[11]等领域。人工皮肤柔软度是保障其穿戴舒适性的重要因素,聚酰亚胺柔性印刷电路板(FPCB)兼备柔性基体与电极引线等功能,为

【参考文献】

中国期刊全文数据库前6条

1 郭小辉;黄英;腾珂;汪卫华;刘彩霞;刘平;;全柔性电容式触觉传感阵列设计与实验[J];电子测量与仪器学报;2015年09期

2 郭小辉;黄英;腾珂;刘平;刘彩霞;田合雷;;柔性温度压力仿生皮肤的模块化设计与实现[J];机器人;2015年04期

3 黄英;郭小辉;刘家俊;马阳洋;刘彩霞;刘平;田合雷;;可拼接式全柔性电容触觉阵列传感器设计与实验[J];机器人;2015年02期

4 郭小辉;黄英;袁海涛;邱世华;刘平;刘彩霞;;柔性复合传感器阵列信号采集及温度补偿系统[J];电子测量与仪器学报;2014年11期

5 于苏洋;王挺;王志东;王越超;姚辰;;基于倾翻与滑移稳定性准则的轮椅机器人爬楼梯控制方法[J];仪器仪表学报;2014年03期

6 章华涛;吴常铖;郭晏;包加桐;宋爱国;;带触觉的肌电假手握力模糊控制方法[J];仪器仪表学报;2013年07期

【共引文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 郭宇峰;侯文生;吴小鹰;廖彦剑;万小萍;;假肢手恒定力量输出的诱发肌电反馈控制研究[J];仪器仪表学报;2016年04期

2 钱牧云;余有龙;李慧;孙诗惠;郑艳;;基于光纤光栅的机械手指触滑觉传感研究[J];仪器仪表学报;2016年04期

3 郭小辉;黄英;毛磊东;刘彩霞;刘平;;可穿戴式电子织物仿生皮肤设计与应用研究[J];仪器仪表学报;2016年04期

4 顾岩秀;华云松;;双足载人机器人的结构设计及高度优化[J];电子科技;2016年02期

5 盖淑萍;刘军涛;刘欣阳;王力;蔡新霞;;新型EEG检测干电极设计制备和测试研究[J];仪器仪表学报;2016年01期

6 易昌中;;一种基于AD转换装置的肌电假手设计[J];宜春学院学报;2015年12期

7 段建瑞;李斌;李帅臻;;常用新型柔性传感器的研究进展[J];传感器与微系统;2015年11期

8 许德成;郭小辉;;用于仿生皮肤的电容式三维力触觉感知系统[J];吉林大学学报(信息科学版);2015年06期

9 黄强;滕召胜;唐享;林海军;刘亚坤;;基于镜像脉冲的电磁力平衡传感器控温方法[J];仪器仪表学报;2015年11期

10 许德成;郭小辉;;电容式滑觉传感器设计与应用[J];传感器与微系统;2015年11期

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 黄英;郭小辉;刘家俊;马阳洋;刘彩霞;刘平;田合雷;;可拼接式全柔性电容触觉阵列传感器设计与实验[J];机器人;2015年02期

2 于苏洋;王挺;王志东;王越超;姚辰;;基于倾翻与滑移稳定性准则的轮椅机器人爬楼梯控制方法[J];仪器仪表学报;2014年03期

3 陈曦;邓振淼;焦计平;;多通道高速相参同步数据采集与存储系统设计[J];电子测量技术;2013年12期

4 郑志霞;冯勇建;;MEMS接触电容式高温压力传感器的温度效应[J];电子测量与仪器学报;2013年12期

5 李敬一;白阳;靳飞;王冬晓;高学山;;Mechanics analysis of a wheelchair robot with wheel-track coupling mechanism[J];Journal of Beijing Institute of Technology;2013年03期

6 章华涛;吴常铖;郭晏;包加桐;宋爱国;;带触觉的肌电假手握力模糊控制方法[J];仪器仪表学报;2013年07期

7 李磊;于海锋;闫永立;胡广辉;曹亚飞;雷雯;罗宁;;基于LabVIEW的声学相控阵视频监控系统[J];电子测量技术;2013年04期

8 陈颖光;肖丹;;基于平行板电容传感器的地沟油检测研究[J];电子测量技术;2013年04期

9 王宁;陈永志;车遥;周求湛;李明明;;基于LabVIEW的LEGO NXT机器人在控制类教学应用上的探索[J];国外电子测量技术;2013年04期

10 张永德;姜金刚;张舒;罗春玲;陈耀;;柔索驱动的玻璃幕墙清洗机器人研制及实验研究[J];仪器仪表学报;2013年03期

【相似文献】

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1 郑能干;吴朝晖;林曼;杨天若;程伟;;电子织物研究进展[J];计算机学报;2011年07期

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1 郑能干;电子织物系统可靠基础设施及其低能耗管理策略[D];浙江大学;2009年

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1 程伟;基于令牌阵列的电子织物通信网络路由研究与仿真[D];浙江大学;2013年