一种织物检测的三维力双模式柔性应变传感器
技术特征:
1.一种织物检测的三维力双模式柔性应变传感器,其特征在于:所述传感器包括安装于柔性机械爪内侧的三维力双模式柔性应变传感器(1),所述三维力双模式柔性应变传感器(1)包括柔性静态三维力电容式应变传感器(2)柔性动态三维力压电式应变传感器(3),所述柔性静态三维力电容式应变传感器(2)包括电容式传感器上层公共铜电极极板(4),电容式传感器离子薄膜介质层(5)和电容式传感器铜阵列电极下极板(6),所述柔性动态三维力压电式应变传感器(3)包括压电式传感器上层公共铜电极极板(7),压电式传感器离子薄膜压电层(8)和压电式传感器铜阵列电极下极板(9)。
2.根据权利要求1所述的一种织物检测的三维力双模式柔性应变传感器,其特征在于:所述柔性静态三维力电容式应变传感器(2)、柔性动态三维力压电式应变传感器(3)极板均由上层公共铜电极极板与下层铜阵列电极极板共同构成。
3.根据权利要求1所述的一种织物检测的三维力双模式柔性应变传感器,其特征在于,所述传感器的制备方法包括如下步骤:
4.根据权利要求1所述的一种织物检测的三维力双模式柔性应变传感器,其特征在于:所述柔性静态三维力电容式应变传感器(2)和所述柔性动态三维力压电式应变传感器(3)在柔性机械爪做抓握织物动作时被挤压,根据所抓织物的厚度、弹性以及表面粗糙度等特征的不同,传感器电容信号和压电信号会有所差异,不同的电容变化率和电压变化可以反映织物的厚度、弹性和表面粗糙度。
5.根据权利要求4所述的一种织物检测的三维力双模式柔性应变传感器,其特征在于:将所述柔性静态三维力电容式应变传感器(2)的电容变化信号与所述柔性动态三维力压电式应变传感器(3)的输出电压变化信号结合分析,将两组信号分别检测并组合,得到传感器织物检测组合识别波形图,进而反映所检测织物的厚度、弹性以及织物表面粗糙度等特征。
6.根据权利要求5所述的一种织物检测的三维力双模式柔性应变传感器,其特征在于:所述传感器电容感知模块测厚度越大的织物相对电容变化波形拥有更高的脉冲峰值,表面粗糙度越大的织物,所述传感器压电感知模块所测电压值波形拥有更高的脉冲峰值,弹性越小的织物,所述传感器电容感知模块和压电感知模块所测相对电容和电压波形变化越大,所述传感器织物检测信号中电容和压电信号的不同,不仅能区分不同厚度和弹性的织物,也能区分不同表面粗糙度的织物。
技术总结
本发明公开了一种织物检测的三维力双模式柔性应变传感器,所述传感器包括安装于柔性机械爪内侧的三维力双模式柔性应变传感器,所述三维力双模式柔性应变传感器包括柔性静态三维力电容式应变传感器与柔性动态三维力压电式应变传感器,分别制备柔性静态三维力电容式应变传感器和柔性动态三维力压电式应变传感器,将两者组合构建了三维力双模式柔性应变传感器,实现了从静态到高频动态信号的三维力感知提升,同时也实现了更多信息的实时采集,扩大了传感器应用范围,将该三维力双模式柔性应变传感器固定在柔性机械爪上,实现了传感器在织物检测中的应用。
技术研发人员:刘爱萍,张昕,罗轩梓,程琳,孙强
受保护的技术使用者:浙江理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/14
技术研发人员:刘爱萍,张昕,罗轩梓,程琳,孙强
技术所有人:浙江理工大学
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