一种智能机器人感官用传感皮肤的制作方法

本实用新型涉及机器人通讯技术领域，具体为一种智能机器人感官用传感皮肤。

背景技术：

目前我国对科学技术越来越重视，今后二十年是我国成为世界技术强国的关键时期。人工智能是我国实现技术强国的重要的突破领域。现有的通信线缆局限于点对点的信号传递，不能满足人工智能信号传输的需求。

目前在高频信号传输电缆中常见的有超五类网络线、六类网络线和光缆等。另外低频信号控制电缆型号也很多，大多采用铜导体作为信道，采用聚烯烃绝缘材料和金属屏蔽结构(如图1所示)。上述的这些通信电缆都需要检测装备将信息转换成电脉冲信号，再通过电缆的传输将信号传送到另外一端的接收装备。由于信号处理需要配套装备，不能实现类似于人类皮肤和神经的信号的敏感传输。另外现有的这些通信电缆体积较大，占据了大量空间，不适合在人工智能装备中大量安装使用。

技术实现要素：

针对背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种智能机器人感官用传感皮肤。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种智能机器人感官用传感皮肤，包括依次贴合的第一硅橡胶仿皮肤护层、第二硅橡胶仿皮肤护层以及第三硅橡胶仿皮肤护层，所述第一硅橡胶仿皮肤护层、第二硅橡胶仿皮肤护层以及第三硅橡胶仿皮肤护层的贴合面上均设置有导电铜线与印刷电路，相邻的硅橡胶仿皮肤护层之间的印刷电路上排布焊接有若干块敏感探测元件。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述导电铜线有若干根直径小于0.1mm的铜丝绞合而成，绞合后的所述导电铜线直径为0.25～0.35mm。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述敏感探测元件包括核心元件以及覆于该核心元件上下表面的镀银电极层，该核心元件的其他表面上封装有聚酰亚胺绝缘层，所述核心元件为PTC热敏电阻元件或压电陶瓷元件。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述敏感探测元件的厚度为0.4mm～0.5mm，直径为1mm～1.5mm。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述镀银电极层的厚度为30μm～50μm。

作为本实用新型一种优选的技术方案，各所述敏感探测元件之间的形成的缝隙通过聚酰亚胺绝缘漆进行填充。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型是为适应人工智能和机器人工业发展的需要而设计，较目前的电缆通信相比集成度高、具备探测功能，而且占用空间小；另外该结构具有极好的抗扭转、抗弯曲、抗撕裂、抗拉伸性能，适用于航空航天、汽车、高铁以及工业电子系统等领域中，具有很好的发展前景，便于推广。

附图说明

图1为现有技术中用于通信的电缆结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种智能机器人感官用传感皮肤正视剖面图；

图3为本实用新型提供的一种智能机器人感官用传感皮肤俯视剖面图；

图4为本实用新型提供的一种智能机器人感官用传感皮肤中敏感探测元件结构示意图；

图中：1-第一硅橡胶仿皮肤护层；2-第二硅橡胶仿皮肤护层；3-第三硅橡胶仿皮肤护层；4-敏感探测元件；5-导电铜线；6-镀银电极层；7-聚酰亚胺绝缘漆；8-核心元件；9-聚酰亚胺绝缘层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图2与图3，本实用新型提供一种智能机器人感官用传感皮肤，包括依次贴合的第一硅橡胶仿皮肤护层1、第二硅橡胶仿皮肤护层2以及第三硅橡胶仿皮肤护层3，所述第一硅橡胶仿皮肤护层1、第二硅橡胶仿皮肤护层2以及第三硅橡胶仿皮肤护层3的贴合面上均设置有导电铜线5与印刷电路，相邻的硅橡胶仿皮肤护层之间的印刷电路上排布焊接有若干块敏感探测元件4。

本实用新型通过在传感皮肤中增设的敏感探测元件4，能够感知外界的变化，机器人内置的信息处理器根据皮肤感受到的变化引起的电流波动计算出身体每个部位受到的外界的作用，将信息告知处理器，使机器人采取规避危险的行动。

在具体实施过程中，所述导电铜线5有若干根直径小于0.1mm的铜丝绞合而成，绞合后的所述导电铜线5直径为0.25～0.35mm，采用导电绞合铜丝作为连接装备的电流载体可以提高连接点的机械稳定性，避免在机器反复运动过程中造成连接点断裂。另外在各层硅橡胶仿皮肤护层中设置金属导电绞合铜丝可以提高产品的机械强度。

所述敏感探测元件4包括核心元件8以及覆于该核心元件8上下表面的镀银电极层6，该核心元件8的其他表面上封装有聚酰亚胺绝缘层9，所述核心元件4为PTC热敏电阻元件或压电陶瓷元件。通过PTC热敏电阻元件感知外界温度的变化。利用PTC热敏电阻元件随着温度升高其电阻正比例升高的特性，检测电流的变化通过软件计算出每个时间节点的皮肤表面的接触温度。另外热敏电阻工作温度范围宽，通常适用于-55℃～315℃。另外高分子PTC热敏电阻元件的可设计性好，可通过改变自身的开关温度来调节其对温度的敏感程度，因而可同时起到过温保护的作用。如KT16-1700dl热敏电阻由于动作温度很低，因而适用于锂离子电池和镍氢电池的过流及过温保护。PTC热敏电阻元件当环境温度和电流处于a区时，热敏电阻发热功率大于散热功率而会动作；当环境温度和电流处于b区时发热功率小于散热功率，PTC热敏电阻元件电阻可恢复，因而可以重复多次使用。

通过压电陶瓷元件感知外界的压力变化。利用压电陶瓷可以将受到的机械能量转化为电能，并且具有极高的灵敏度的性能，来检测机器人接触压力的大小。当给正压电陶瓷元件施加一外界压力时，元件的两端会出现放电现象，相反加以拉力会出现充电现象。而且压电陶瓷的敏感的特性可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。压电陶瓷对外力的敏感使它甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀对空气的扰动。用它来制作压电地震仪，能精确地测出地震强度，指示出地震的方位和距离。

在具体实施过程中，所述敏感探测元件4的厚度为0.4mm～0.5mm，直径为1mm～1.5mm。

在具体实施过程中，所述镀银电极层6的厚度为30μm～50μm。

在具体实施过程中，各所述敏感探测元件4之间的形成的缝隙通过聚酰亚胺绝缘漆7进行填充，其目的是提高元件的结构稳定性与工作可靠性，防止元件之间产生干扰。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。