基于2D/3D石墨烯的多尺度柔性触-压觉传感器研究

发布时间：2021-12-19 01:12

　　仿生电子皮肤通过结合微机电、材料学和传感器等技术模仿人体皮肤实现对外界环境的感知和交互,因此仿生电子皮肤是可穿戴设备及智能机器人感知外界环境的重要媒介。仿生触-压觉传感器除了能够捕捉微小压力（触觉）同时还能实现较大压力的多尺度测量（压觉）,还原了人体皮肤对力学的感知过程。因此,触-压觉传感器对于可穿戴设备、医疗器械等领域实现模拟人体皮肤感知外力方面拥有巨大的发展前景。人体皮肤实现高精度微压力测量的同时还具有较大的测量范围,对于压力传感器而言,高测量精度和大测量范围二者相互制约,难以同时实现。因此,由于测量精度和范围的相互制约,限制了仿生触-压觉传感器的研究。国内外关于仿生压力传感器的研究按照测量范围划分,主要分为两大类:一类是高灵敏度的触觉传感器,该类传感器的灵敏度很高,但是测量范围通常很小。另一类是具有较大测量范围的压觉传感器。该传感器虽然能够测量较大的压力,但是传感器通常为刚性且在微小压力范围内测量精度低。这些研究都只能视作触觉或压觉的单一觉传感器,难以同时实现压觉和触觉的模仿。针对上述问题,本论文基于石墨烯的优异电导性和高灵敏度等特性,提出了一种基于2D/3D石墨烯的多尺度柔性触... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Spanu等人设计的压电式触觉传感器[6]

Zhou等人设计的压电式应变传感器[7]

1.3 Cui 等人提出的电容式触觉传感器；(a) 传感器阵列实物图；(b) 检测手指压力结果南京东南大学的 Wan 等人[9]提出了一种基于石墨烯的电容式超灵敏压力传图 1.4 所示）。实验结果表明，传感器得测量范围为 0~4kPa，可以检测到 0小压力、具有快速响应时间（100ms）及非常高的灵敏度，其灵敏度最高

【参考文献】：
期刊论文
[1]QR分解与GLS改进算法在压力传感器动态性能改善中的应用[J]. 杨文杰,张志杰,李岩峰,穆欣荣.  传感技术学报. 2016(11)
[2]SVR在传感器预测中的研究[J]. 李如发,卢文科.  信息通信. 2013(08)
[3]MPSO-SVM的压力传感器的非线性校正研究[J]. 郭凤仪,郭长娜,王洋洋.  传感技术学报. 2012(02)
[4]传感器标定的神经网络杂交建模方法[J]. 谢石林,陈胜来,张希农,朱长春.  机械工程学报. 2010(22)
[5]基于BP神经网络的智能压力传感器设计[J]. 张世英,于玺兴,朱杰堂.  弹箭与制导学报. 2010(05)
[6]基于LS-SVM的非线性多功能传感器信号重构方法研究[J]. 魏国,刘剑,孙金玮,孙圣和.  自动化学报. 2008(08)
[7]基于BP神经网络的压力传感器静态特性数据融合[J]. 张丹,于朝民,李东.  计算机测量与控制. 2004(06)

硕士论文
[1]全柔性电容电阻复合式触压觉传感器阵列及信号处理系统研究[D]. 方定.合肥工业大学 2017
[2]支持向量回归在曲线拟合/重构中的应用[D]. 王（山弄）.中国农业大学 2005



本文编号：3543498