技术特征：
1.一种离子聚合物摩擦感知型人工皮肤，其特征在于，包括压力传感器芯层(3)和摩擦传感器芯层(7)，压力传感器芯层(3)的上侧和下侧分别设置电极层构成压力传感器，摩擦传感器芯层(7)的上侧和下侧分别设置电极层构成摩擦传感器，压力传感器和摩擦传感器分别连接对应的调理电路，多个压力传感器和摩擦传感器采用水平分布或垂直分布的方式封装在密封层(1)的下方形成离子聚合物摩擦感知型人工皮肤，用于获取物体表面粗糙程度实现皮肤触觉感知。2.根据权利要求1所述的离子聚合物摩擦感知型人工皮肤，其特征在于，压力传感器和摩擦传感器水平分布时，压力传感器和摩擦传感器的数量比为1：(1～7)。3.根据权利要求1所述的离子聚合物摩擦感知型人工皮肤，其特征在于，多个压力传感器和摩擦传感器水平分布时，按方形或圆形结构阵列布置。4.根据权利要求1所述的离子聚合物摩擦感知型人工皮肤，其特征在于，压力传感器和摩擦传感器垂直分布时，从上至下依次包括：密封层(1)、压力传感器上电极层(2)、压力传感器芯层(3)、压力传感器下电极层(4)、连接层(5)、摩擦传感器上电极层(6)、摩擦传感器芯层(7)和摩擦传感器下电极层(8)。5.根据权利要求1所述的离子聚合物摩擦感知型人工皮肤，其特征在于，压力传感器和摩擦传感器垂直分布时，按圆心、方形或三角形结构阵列布置。6.根据权利要求1所述的离子聚合物摩擦感知型人工皮肤，其特征在于，压力传感器芯层(3)为带有表面微结构或者含有多孔微结构的离子交换膜，分布密度为10～120个/cm2。7.根据权利要求1所述的离子聚合物摩擦感知型人工皮肤，其特征在于，摩擦传感器芯层(7)为厚度大于等于200微米的离子交换膜，摩擦传感器芯层(7)上设置的感知单元特征尺寸为0.5～5mm，分布密度为15～50个/cm2。8.根据权利要求6或7所述的离子聚合物摩擦感知型人工皮肤，其特征在于，离子交换膜包括：全氟磺酸离子交换膜、全氟羧酸质子交换膜、全氟磺酸质子交换膜和/或全氟磺酸树脂。9.根据权利要求1所述的离子聚合物摩擦感知型人工皮肤，其特征在于，压力传感器芯层的制备具体为：在硅片上刻蚀阵列结构作为铸膜用模具；使用5％浓度的nafion溶液，经搅拌浓缩、抽真空获得铸膜溶液；将铸膜液旋涂到模具表面，然后经真空干燥和60～80℃烘干处理固化成膜；然后将模具置于去离子水中，进行脱膜处理得到带有表面微结构或含有多孔微结构的压力传感器芯层。10.根据权利要求1所述的离子聚合物摩擦感知型人工皮肤，其特征在于，摩擦传感器芯层的制备具体为：使用5％浓度的nafion溶液浓缩获得20％～25％的铸膜液；将铸膜液滴入模具表面，并经真空干燥和60～80℃高温烘干处理固化成膜，然后进行脱膜处理获得摩擦传感器芯层。
技术总结
本发明公开了一种离子聚合物摩擦感知型人工皮肤，包括压力传感器芯层和摩擦传感器芯层，压力传感器芯层的上侧和下侧分别设置电极层构成压力传感器，摩擦传感器芯层的上侧和下侧分别设置电极层构成摩擦传感器，压力传感器和摩擦传感器分别连接对应的调理电路，多个压力传感器和摩擦传感器采用水平分布或垂直分布的方式封装在密封层的下方形成离子聚合物摩擦感知型人工皮肤，用于获取物体表面粗糙程度实现皮肤触觉感知。本发明制作简单且灵敏度高，能够实现动态摩擦力的感知，具有广阔的应用前景。用前景。用前景。
技术研发人员：朱子才 解阳瑞 武文家 李一鸣
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2021.06.01
技术公布日：2021/9/9