一种一织成型的单层压阻阵列型传感针织物

本发明属于智能织物领域，具体涉及一种一织成型的单层压阻阵列型传感针织物。

背景技术：

1、压阻阵列型传感织物柔软透气，并可获取一定范围内带有空间信息的压力传感数据，是柔性传感领域的热门方向之一。当前常见的是，通过叠加两到三块织物形成“三明治”结构的传感阵列；或是将包芯纱经梭织机织入一块织物，由包芯纱交织得到传感阵列。在以上两种方式中，前者需要缝合加工，缝合好的多层传感织物普遍厚重，不利于穿戴舒适；后者由于使用梭织工艺，上机工序复杂，小批量织造的情况下成本很高。压阻阵列型传感织物的单块针织形式可以满足降低厚度和节约开发成本的需求，而当前缺少这一形式的设计与实现。

技术实现思路

1、为了实现压阻阵列型传感织物的单块针织形式，以降低压阻阵列型传感织物的厚度与开发成本，本发明提供一种一织成型的单层压阻阵列型传感针织物。所述传感针织物通过对针法的设计，织得特殊织物结构来实现，无需缝合、刺绣或印刷，下机即得传感阵列。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种一织成型的单层压阻阵列型传感针织物，包括：

4、传感基底，所述传感基底划分为传感区域与结构支持区域，所述传感区域由弱导电纱线构成，所述结构支持区域由弱导电纱线或绝缘纱线构成；

5、横向电极，所述横向电极划分为横向电极功能段与横向电极固定段，由良导电纱线构成；

6、纵向电极，所述纵向电极划分为纵向电极功能段与纵向电极固定段，由良导电纱线构成；

7、所述横向电极功能段与所述纵向电极功能段分别位于所述传感基底两侧，其交叉点位于所述传感区域，并在所述传感区域形成“三明治”结构的传感点；所述横向电极固定段与所述纵向电极固定段分布在所述结构支持区域且两固定段的良导电纱线互不接触。由所述传感基底、所述横向电极与所述纵向电极共同构成的单层压阻阵列型传感针织物经双针床针织机器直接织成，编织完成后即具有阵列压阻传感功能，无需多块织物叠加或进行缝纫、印刷、粘贴。

8、进一步地，所述弱导电纱线的电阻率大于所述良导电纱线的电阻率。

9、进一步地，所述双针床针织机器为双针床电脑横机、双针床圆机或手摇横机，针法由制版软件直接设计或由人工摇床实现。

10、进一步地，所述传感区域的针法为编织；所述横向电极织入前，编织所述传感区域的弱导电纱线的线圈全部翻针到单针床，所述横向电极以浮现形式通过所述传感区域后，所述传感区域恢复编织；所述单针床可以是前针床或后针床，称为转移针床；所述结构支持区域的针法为空针、编织、集圈或挑孔的任意组合。

11、进一步地，所述横向电极功能段的针法为空针，所述横向电极固定段的针法为空针、编织、集圈或挑孔的任意组合。

12、进一步地，所述纵向电极功能段的针法为空针或单针床编织的任意组合，所述纵向电极固定段的针法为空针或编织的任意组合。

13、进一步地，所述横向电极功能段在所述传感区域的非转移针床一侧，所述纵向电极功能段在所述传感区域的转移针床一侧；所述横向电极固定段在靠近所述横向电极功能段的最后一列进行编织，且线圈形成在非转移针床的针床上；所述结构支持区域的针法为空针、编织、集圈或挑孔的任意组合。

14、进一步地，所述纵向电极通过空针针法对纱嘴进行小范围移动，以此避免在织造所述传感区域、所述结构支持区域及所述横向电极时发生撞针。

15、进一步地，所述横向电极功能段与所述横向电极固定段的行数和列数可调整；所述纵向电极功能段的行数与所述纵向电极固定段的行数和列数可调整；增设所述横向电极与所述纵向电极得到传感阵列；所述传感阵列中每个传感单元的针法互不限制。

16、本发明的有益效果是，提供一种一织成型的单层压阻阵列型传感针织物，实现压阻阵列型传感织物的单层形式。通过双针床针织机器达到一织成型的织造效果，使所述压阻阵列型传感针织物的制作无需裁剪和缝合，简化了工序，降低了人工和开发成本，有利于批量生产。所述压阻阵列型传感针织物的单层特性降低了传感织物的厚度，有利于提高穿戴舒适性。

技术特征：

1.一种一织成型的单层压阻阵列型传感针织物，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种一织成型的单层压阻阵列型传感针织物，其特征在于：所述弱导电纱线的电阻率大于所述良导电纱线的电阻率。

3.根据权利要求1所述的一种一织成型的单层压阻阵列型传感针织物，其特征在于：所述双针床针织机器为双针床电脑横机、双针床圆机或手摇横机，针法由制版软件直接设计或由人工摇床实现。

4.根据权利要求1所述的一种一织成型的单层压阻阵列型传感针织物，其特征在于：所述传感区域的针法为编织；所述横向电极织入前，编织所述传感区域的弱导电纱线的线圈全部翻针到单针床，所述横向电极以浮现形式通过所述传感区域后，所述传感区域恢复编织；所述单针床可以是前针床或后针床，称为转移针床；所述结构支持区域的针法为空针、编织、集圈或挑孔的任意组合。

5.根据权利要求1所述的一种一织成型的单层压阻阵列型传感针织物，其特征在于：所述横向电极功能段的针法为空针，所述横向电极固定段的针法为空针、编织、集圈或挑孔的任意组合。

6.根据权利要求1所述的一种一织成型的单层压阻阵列型传感针织物，其特征在于：所述纵向电极功能段的针法为空针或单针床编织的任意组合，所述纵向电极固定段的针法为空针或编织的任意组合。

7.根据权利要求4所述的一种一织成型的单层压阻阵列型传感针织物，其特征在于：所述横向电极功能段在所述传感区域的非转移针床一侧，所述纵向电极功能段在所述传感区域的转移针床一侧；所述横向电极固定段在靠近所述横向电极功能段的最后一列进行编织，且线圈形成在非转移针床的针床上。

8.根据权利要求1～7任一项所述的一种一织成型的单层压阻阵列型传感针织物，其特征在于：所述纵向电极通过空针针法对纱嘴进行小范围移动，以此避免在织造所述传感区域、所述结构支持区域及所述横向电极时发生撞针。

9.根据权利要求1～7任一项所述的一种一织成型的单层压阻阵列型传感针织物，其特征在于：所述横向电极功能段与所述横向电极固定段的行数和列数可调整；所述纵向电极功能段的行数与所述纵向电极固定段的行数和列数可调整；增设所述横向电极与所述纵向电极得到传感阵列；所述传感阵列中每个传感单元的针法互不限制。

技术总结
本发明公开了一种一织成型的单层压阻阵列型传感针织物，属于智能织物领域，包括传感基底、横向电极和纵向电极三个部分，整体是一块针织物。传感基底划分为传感区域和结构支持区域，横向电极与纵向电极均划分为功能段与固定段。横向电极功能段与纵向电极功能段分别位于传感基底两侧，它们的交叉点位于传感基底的传感区域，在该区域形成“三明治”结构的传感单元；横向电极固定段与纵向电极固定段分布在传感基底的结构支持区域，互不接触。传感基底、横向电极和纵向电极由不同的纱线经双针床针织机器织造成型，增设横向电极与纵向电极可织得传感阵列。

技术研发人员：梁贞,程敬原
受保护的技术使用者：中国科学技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19