基于导电橡胶的柔性压力／温度复合感知系统.pdf

100 传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies) 2015年 第34卷 第 1O期 DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)10--0100--04 基于导电橡胶的柔性压力／温度复合感知系统 田合雷 ，刘 平 ，郭小辉 ，刘彩霞 ，黄 英 (1．合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院，安徽 合肥 230009； 2．合肥工业大学 电子科学与应用物理学院，安徽 合肥 230009) 摘 要 ：以石墨烯／炭黑／硅橡胶复合材料作为压力和温度敏感材料，聚酰亚胺作为柔性基底 ，设计了一种 应用于智能机器人皮肤可大面积成型的柔性压力／温度复合感知系统。同时，采用微处理器 Mega128和 LabVIEW分别搭建了柔性压力／温度复合感知系统的信号采集 电路与人机交互界面，对压力与温度数据 进行分析、处理和显示。结果表明：采用石墨烯／炭黑／硅橡胶复合材料同时作为压力和温度敏感材料 ，既 能简化敏感单元的制作工艺，又有助于传感器阵列的大面积成型。利用该压力／温度复合感知系统可以同 时测量压力和温度，进一步提升机器人皮肤的智能度。 关键词 ：导电橡胶 ；压力；温度；柔性触觉传感器；人工皮肤 ；感知系统 中图分类号：TP242．6 文献标识码：A 文章编号：1000--9787(2015)10--0100-04 Flexiblepressure／temperaturecompositeperceptual system basedonconductiverubber TIAN He—lei，LIU Ping ，GUO Xiao．hui，LIU Cai—xia ，HUANG Ying， (1．SchoolofInstrumentScienceandOpto-electronicsEngineering，HefeiUniversity ofTechnology，Hefei230009，China； 2．Scho0lofElcetronicScienceAppliedPhysics，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China) Abstract：A pressure／temperaturesensingarrayisdesigned byusingGP／CB／siliconrubbercompositematerial aspressure／temperaturesensitivematerialandpolyimideasflexiblesubstrate．Meanwhile，signalacquisitioncircuit ofpressure／temperatureperceptualsystem andman-computerinterinterfacearesetup basedonmicroprocessor Mega128andLabVIEW ，pressureandtemperaturedatasareanalyzed，processednaddisplayed．Resultsshowthat usingGP／CB／siliconurbbercompositematerial aspressure／temperaturesensitivematerialiscontributetosimplify productionprocessofsensitiveelementandform alargeraeaofsensorarray．Thepressure／temperatureperceptual system caneffectivelydetectpressureandtemperature，andimproveintell