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「半导体投资联盟」机器人触摸传感器，【专利解密】他山科技

【「半导体投资联盟」机器人触摸传感器，【专利解密】他山科技】【嘉德点评】他山科技发明的电容式触摸传感器 ， 借助多功能层可以完整实现触摸传感器的全部功能要求 ， 完整实现接触觉功能要求 ， 有效提高了三维力测量抗干扰能力 ， 有效地避免了相邻传感器单元的串扰问题 。
集微网消息 ， 近年来 ， 智能机器人在工业领域已经发展到大规模实用阶段 ， 智能机器人与外部世界的交互作用需要模仿人类的各种感官功能的智能传感器 ， 主要包括：视觉传感器、听觉传感器、触觉传感器和嗅觉传感器 。
「半导体投资联盟」机器人触摸传感器，【专利解密】他山科技
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到目前为止 ， 视觉传感器和听觉传感器已经发展成熟并广泛地应用在工业机器人领域 。 但随着智能机器人向人类活动的各个领域深入扩展 ， 特别是农业机器人、家庭服务机器人、医疗服务机器人和酒店餐饮业服务机器人等领域 ， 需要机器人能够完成更加灵活、复杂的动作 ， 同时由于这些领域的机器人需要与人类做更加密切的接触 ， 必须保证机器人与人类接触的安全性和舒适性 。 因此 ， 具有类似人类触觉功能的高度敏感的触觉传感器就显得越来越重要 。
世界各国均对仿生触觉传感器开展了广泛的研究 ， 智能触觉传感器应具备以下基本功能：
1）接触觉：当智能机器人的肢体即将或刚刚接触外部物体时 ， 应能对即将或刚刚接触的外部物体进行大致的分类并判断即将接近的外部物体的速度和距离；
2）压觉和滑动觉：当智能机器人的肢体接触到外部物体后 ， 应能感知其施加的三维压力的大小和方向 ， 以便智能机器人能将其施加于外部物体的三维压力控制在适合的范围；
3）温湿度觉：当智能机器人的肢体接近或接触到外部物体时应能感知外部环境和外部物体的温度 ， 以便智能机器人保护智能机器人自身的肢体不受到高温或低温的损坏 ， 同时保护其服务对象不受到高温或低温的伤害
除上述基本功能外 ， 由于仿生机器人的全部肢体需要大面积覆盖具有大量触摸传感器的仿生皮肤 ， 因此 ， 智能触摸传感器还需要符合小型化、低功耗、便于形成传感器矩阵的要求 。
针对以上需求 ， 他山科技在18年1月31日申请了一项名为“一种电容式触摸传感器、电子皮肤和智能机器人”的发明专利（申请号：201810093946.5） ， 申请人为北京他山科技有限公司 。
根据目前该专利公开的专利资料 ， 让我们一起来看看这项机器人触摸传感器技术吧 。
「半导体投资联盟」机器人触摸传感器，【专利解密】他山科技
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如上图所示为电容式触摸传感器的外观结构图 ， 触摸传感器包括多个传感器单元 ， 每个传感器单元包括4个多功能层包含的区域 ， 4个多功能层两两相对布置 ， 可以以两对中心连接线的交点为圆心 ， 按任意角度布置 。
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如上图所示为传感器单元的分层图 ， 每个多功能层包含对应的区域包括与多功能层对应的上部11和底部 ， 上部由柔性导电材料构成 ， 柔性导电材料的外部设置有由柔性绝缘材料构成的保护层12 ， 底部包括多层PCB板 ， PCB板下面设置有柔性绝缘层17 ， 柔性绝缘层下面设置有由模拟开关控制的接地屏蔽层18 ， 由模拟开关控制的接地屏蔽层下面设置有绝缘保护层19 。
第一层PCB板14上设置有与每个多功能层对应的环状电极141 ， 第二层PCB板15上设置有圆形电极151 ， 圆形电极上设置有过孔152 ， 过孔用于连接环状电极与圆形电极 ， 以形成独立的导电区域 。 由柔性导电材料组成的上部与第二层PCB板形成完整的多功能层 ， 由于单层PCB板的厚度只有0.025mm ， 因此能完全满足多功能层作为屏蔽层功能的需要 。


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