基于电活性聚合物薄膜柔性器件的触觉传感特性.pdf

第22卷第8期 光学精密工程 V01．22No．8 andPrecision 2014年8月 Optics Engineering Aug．2014 文章编号1004—924X(2014)08—2151—08 基于电活性聚合物薄膜柔性器件的 触觉传感特性 张冬至 ，童 俊，刘 哲，夏伯锴 (中国石油大学(华东)信息与控制工程学院，山东青岛266580) 摘要：针对电活性聚合物(EAP)薄膜制造柔性智能器件的发展要求，分析了电活性聚合物薄膜的正／逆力一电特性及发电 机理，采用静电诱导自组装技术在电活性聚合物表面制备了碳纳米管薄膜电极，然后构建了柔性传感器件。实验研究了 EAP柔性器件的手指关节弯曲姿态及脚踏运动触觉的传感特性。扫描电子显微(SEM)形貌观察表明：碳纳米管薄膜呈 网状结构且质地致密均匀。基于EAP柔性器件的手指弯曲姿态实验结果表明：在手指弯曲度为15～90。时，输出电压峰 值为1．2～3．7V，展示了输出电压峰值与手指弯曲度之间的高线性度，线性相关系数为0．9951。此外，采用EAP薄膜 器件对踏步触觉进行了实验测试，其输出电压峰值在1V左右，而且具有响应快、可重复性好等优势。本文的研究为电 活性聚合物薄膜型电子皮肤及触觉传感器的发展提供了理论基础和实验依据。 关键词：电活性聚合物薄膜；柔性器件；碳纳米管；手指弯曲姿态；触觉传感 中图分类号：TP212．1：TB381文献标识码：A doi：10．3788／OPE2151 Tactile characteristicsof sensing electroactivefilmbasedflexibledevices polymer ZHANG Bo—kai Jun，LIUZhe，XIA Dong—zhi’，TONG andControl ina Petroleum Information (Collegeof Engineering，ChUniversityof (East 266580，China) China)，Qingdao tothe ofElectroactive flexible Abstract：Accordingdevelopmentrequirements Polymer(EAP)一based an e— and devices，the electro—mechanicalof EAPfilmandits intelligent positive／inversive properties film wasfabrica— lectric were carbonnanotube—basedflexibleelectrode powergenerationproposed．A tedontheEAPsurface