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申请/专利权人：浙江工业大学

摘要：本发明公开了一种基于旋量和应变映射的三维力指尖传感器及其制备方法。所述传感器包括：柔性检测层、弹性层、支撑座、球关节机构、角度传感器、印制电路板、软排线和指尖基座。柔性检测层覆盖在弹性层表面；弹性层固定在支撑座上；球关节机构与焊接在印制电路板上的角度传感器连接，并封装在指尖基座内部；支撑座用于连接指尖基座和柔性检测层；与角度传感器焊接的软排线和柔性检测层中的下层柔性电路板作为信号输出端。本发明传感器体积小，输出的多维力信号解耦简单，制造成本低，可作为灵巧手指尖。

主权项：1.一种基于旋量和应变映射的三维力指尖传感器，其特征在于，包括：球关节机构7、弹性层14、柔性检测层、支撑座13、角度传感器8、凸形印制电路板9、凹形印制电路板10、软排线11和指尖基座12；所述球关节机构7，由传力棒1、第一转动基座2、第二转动基座3、第一转动导轨5、第二转动导轨6和轴承4组成；所述第一转动基座2和第二转动基座3内侧分别开有槽孔，所述传力棒1嵌在第一转动基座2和第二转动基座3中间；所述第一转动基座2和第二转动基座3两侧分别开有槽孔，所述槽孔分别嵌有轴承4；所述第一转动导轨5和第二转动导轨6呈十字状布置，所述第一转动导轨5和第二转动导轨6通过内侧旋转轴与所述轴承4内孔过盈配合，所述第一转动导轨5和第二转动导轨6U型滑槽的壁面与所述传力棒1端部的表面相切；所述球关节机构7通过第一转动导轨5和第二转动导轨6上分别设有两个凸台，通过所述凸台分别与4个角度传感器8连接，所述角度传感器8分别与凸形印制电路板9和凹形印制电路板10的焊盘焊接；所述软排线11和角度传感器8的底部焊盘焊接；将上述球关节机构7、角度传感器8、凸形印制电路板9和凹形印制电路板10封装在指尖基座12内部，所述4个角度传感器8放置在指尖基座12底部的卡槽中；所述指尖基座12上端与支撑座13相连；所述支撑座13上端与弹性层14相连；所述弹性层14底层设有槽孔，所述槽孔包裹传力棒1的顶端；所述弹性层14外表面覆盖有柔性检测层，所述柔性检测层由上层柔性电路板17、中层的导电薄膜16和下层柔性电路板15组成；所述导电薄膜16置于上下两层柔性电路板中间并分别与之紧密贴合；所述下层柔性电路板15与上层柔性电路板17焊接。

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