本发明涉及柔性机器人皮肤，具体地说，涉及一种基于无色透明聚酰亚胺薄膜的层叠式机器人皮肤。
背景技术：
1、聚酰亚胺薄膜具有优异的耐热性和良好的机械性能，作为一种柔性材料被广泛应用于柔性器件领域。但是，由于一般的聚酰亚胺薄膜呈黄褐色，因此不能应用于机器人外部装置等部件。另一方面，机器人皮肤正在变得更薄、更轻，并且需要进一步的柔性。因此，目前的机器人皮肤基板材料需要实现无色、高透明度、高紫外线吸收的性能。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种基于无色透明聚酰亚胺薄膜的层叠式机器人皮肤，实现无色、高透明度、高紫外线吸收的聚酰亚胺薄膜层叠式机器人皮肤。创造性的将聚酰亚胺薄膜通过与氧化锌粒子、硫化锌粒子等结合实现了聚酰亚胺薄膜适用于机器人外部皮肤构件。
2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种基于无色透明聚酰亚胺薄膜的层叠式机器人皮肤，所述的皮肤包括聚酰亚胺膜和无机基材，其中，所述聚酰亚胺薄膜为黄色指数10以下，总透光率85%以上，拉伸弹性模量3gpa以上，热膨胀系数cte：-5ppm/℃～+55ppm/℃，所述无机基材包括：氧化锌颗粒、硫化锌颗粒、硅酸锆颗粒，所述无机基材与聚酰亚胺膜直接接触，通过硅烷偶联剂的缩合层贴合而成，聚酰亚胺膜中含有氧化锌粒子、硫化锌粒子或两者共同包含。
3、上述技术方案中，所述无机基材配比包括：800ppm的氧化锌粒子、900ppm硫化锌粒子、1500ppm硅酸锆粒子，其中，所述无机基材的粒径为400nm以下。
4、上述技术方案中，所述的皮肤为聚酰亚胺膜和无机基材通过硅烷偶联剂的缩合层贴合而成的单元构件。
5、上述技术方案中，所述聚酰亚胺薄膜聚酰制备方法包括如下步骤：四羧酸酐与二胺在溶剂反应，得到作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸溶液，将该聚酰胺酸溶液涂敷在临时支撑体上，干燥，进一步酰胺酸键合化学转化为酰亚胺键，得到聚酰亚胺薄膜。
6、上述技术方案中，所述四羧酸酐包括1,2,3,4-环丁烷四羧酸、1,2,3,4-环戊烷四羧酸和1,2,3,4-环己烷，4,5-环己烷四甲酸，3,3'，4,4'-双环己基四甲酸，双环 [2,2,1]庚烷-2,3,5,6-四甲酸，双环 [2,2,2]辛烷-2,3,5,6-四羧酸，双环 2,3,5,6-四羧酸，四氢蒽-2,3,6,7-四羧酸酸，十四氢-1,4：5,8：9,10-三甲基蒽-2,3,6,7-四羧酸，十氢萘-2,3,6,7-四羧酸。
7、与现有技术相比较，本发明有益的效果：（1）本发明是基于聚酰亚胺薄膜的无色且高度透明的机器人皮肤，其创造之处在于：含有作为无机基材的氧化锌颗粒和硫化锌颗粒以及预定量的硅酸锆颗粒，其中，氧化锌具有紫外线吸收作用，因此，已知将氧化锌添加到膜中以获得紫外线屏蔽效果，但是，为了获得足够的紫外线屏蔽效果，需要添加一定数量的氧化锌，由于氧化锌的折射率比聚酰亚胺树脂的高，如果增加添加量，由于光的散射效应，薄膜的氧化是不可避免的，薄膜的雾度值增加，透明度下降；另一方面，氧化锆具有比氧化锌高的折射率，硅酸锆具有与氧化锌相似的折射率，同时具有双折射率；因此，通过将两者组合，可以使膜获得足够的紫外线吸收能力。
8、（2）由于细颗粒的光散射效果取决于粒径，因此可以通过使粒径与所需的光波长相匹配来增强目标波长的散射效果，因此，通过使氧化锌的紫外线吸收区域与负责光散射效果的氧化锆或硅酸锆的粒子相匹配，可以获得更高的紫外线吸收能力，即就是800ppm的氧化锌粒子、900ppm硫化锌粒子、1500ppm硅酸锆粒子，其中，所述无机基材的粒径为400nm以下。
1.一种基于无色透明聚酰亚胺薄膜的层叠式机器人皮肤，其特征在于，所述的皮肤包括聚酰亚胺膜和无机基材，其中，所述聚酰亚胺薄膜为黄色指数10以下，总透光率85%以上，拉伸弹性模量3gpa以上，热膨胀系数cte：-5ppm/℃～+55ppm/℃，所述无机基材包括：氧化锌颗粒、硫化锌颗粒、硅酸锆颗粒，所述无机基材与聚酰亚胺膜直接接触，通过硅烷偶联剂的缩合层贴合而成，聚酰亚胺膜中含有氧化锌粒子、硫化锌粒子或两者共同包含。
2.根据权利要求1所述的一种基于无色透明聚酰亚胺薄膜的层叠式机器人皮肤，其特征在于，所述无机基材配比包括：800ppm的氧化锌粒子、900ppm硫化锌粒子、1500ppm硅酸锆粒子，其中，所述无机基材的粒径为400nm以下。
3.根据权利要求1所述的一种基于无色透明聚酰亚胺薄膜的层叠式机器人皮肤，其特征在于，所述的皮肤为聚酰亚胺膜和无机基材通过硅烷偶联剂的缩合层贴合而成的单元构件。
4.根据权利要求1所述的一种基于无色透明聚酰亚胺薄膜的层叠式机器人皮肤，其特征在于，所述聚酰亚胺薄膜聚酰制备方法包括如下步骤：四羧酸酐与二胺在溶剂反应，得到作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸溶液，将该聚酰胺酸溶液涂敷在临时支撑体上，干燥，进一步酰胺酸键合化学转化为酰亚胺键，得到聚酰亚胺薄膜。
5. 根据权利要求1所述的一种基于无色透明聚酰亚胺薄膜的层叠式机器人皮肤，其特征在于，所述四羧酸酐包括1,2,3,4-环丁烷四羧酸、1,2,3,4-环戊烷四羧酸和1,2,3,4-环己烷，4,5-环己烷四甲酸，3,3'，4,4'-双环己基四甲酸，双环 [2,2,1] 庚烷-2,3,5,6-四甲酸，双环 [2,2,2]辛烷-2,3,5,6-四羧酸，双环 2,3,5,6-四羧酸，四氢蒽-2,3,6,7-四羧酸酸，十四氢-1,4：5,8：9,10-三甲基蒽-2,3,6,7-四羧酸，十氢萘-2,3,6,7-四羧酸。