基于介质层耦合的柔性触觉传感器空间分辨率补偿方法研究

传统柔性压力传感器采用离散电容结构,传感器空间分辨率受到最小离散单元的限制。对于作用面积较小的外力接触,现有柔性传感器仅能通过减小离散单元面积确定接触位置,而离散单元过小则会造成制作困难、接线复杂、成本升高。为解决微小接触面积下空间分辨率偏低问题,提出了一种基于整体介质层耦合结构柔性传感器,通过建立传感器接触及扩散电容单元的数学模型,能够在不降低电极面积的情况下,通过接触及扩散电容对接触位置进行准确判断,显著提升柔性压力传感器的空间分辨率。仿真及试验结果表明:所设计的基于耦合介质层8×8阵列传感器的受力模型获得了0.2 mm×0.2 mm的空间分辨率,在较低的制作成本以及传感器尺寸稍大的前提下,大大提高了阵列传感器的空间分辨率。