本發(fā)明實施例涉及信號檢測技術(shù)，尤其涉及一種信號檢測傳感結(jié)構(gòu)及其制作方法、信號檢測方法。

背景技術(shù)：

與手部功能相關(guān)的感覺主要包括接觸、壓力、位置、滑動、溫度等。調(diào)查顯示，接觸、抓握等比較重要，在研究中我們也發(fā)現(xiàn)，“接觸”和“滑動”是假肢手最重要的兩類感覺信息，存在于絕大多數(shù)假肢手動作中(“揮手”等除外)，是實現(xiàn)安全可靠抓握的關(guān)鍵。觸滑信號可通過分析假肢手與物體之間的相互作用力得出，通常來說，“接觸”信號主要是靜態(tài)力，而“滑動”信號主要是動態(tài)力。

最常見的靜態(tài)力傳感器有電容式和電阻式傳感器。電容式傳感器通過測量平行板之間的電容變化來測量壓力，但其電路復(fù)雜，受電磁干擾大。電阻式傳感器包括壓阻式和接觸電阻式，通過測量材料電阻率變化來測量壓力，但其靈敏度和信號穩(wěn)定性受到一定限制。此外，還可使用應(yīng)變片等方法檢測假肢手感覺信號，但也存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、靈敏度低等不足。

常見的動態(tài)力傳感器有壓電式和摩擦電式傳感器。這兩類傳感器制備工藝較高，且壓電材料的信號受溫度影響，在抓握較熱或較冷物體時，溫度變化干擾感覺信號的檢測。此外，多個電阻式傳感器構(gòu)成的陣列，也能用于檢測滑動信號，還有光電式、聲電式、電磁式等傳感器，通過間接的方式獲取信號，但均存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制作難度大、可靠性低、精度難以保證等缺點(diǎn)。

目前，可利用聚偏乙烯等壓電薄膜能夠同時檢測接觸信號和滑動信號，但在信號分離方面難度較大，使得兩種信號的檢測精度都較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種信號檢測傳感結(jié)構(gòu)及其制作方法、信號檢測方法，以實現(xiàn)單一傳感單元對接觸信號和滑動信號的同時檢測，并提高接觸信號和滑動信號的檢測精度。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種信號檢測傳感結(jié)構(gòu)，包括：第一壓電駐極體層、第二壓電駐極體層以及位于所述第一壓電駐極體層和所述第二壓電駐極體層之間的粘合層；所述第一壓電駐極體層遠(yuǎn)離所述第二壓電駐極體層的一側(cè)表面包括多個凸起結(jié)構(gòu)；所述第二壓電駐極體層臨近所述第一壓電駐極體層的一側(cè)表面為平滑表面；所述第一壓電駐極體層用于檢測觸摸物體的接觸信號和/或滑動信號，所述第二壓電駐極體層用于檢測觸摸物體的接觸信號。

進(jìn)一步地，所述第一壓電駐極體層以及所述第二壓電駐極體層內(nèi)具有微孔結(jié)構(gòu)，所述微孔結(jié)構(gòu)的截面形狀包括圓形、橢圓形以及多邊形中的至少一種。

進(jìn)一步地，所述第一壓電駐極體層的材料包括氟化乙烯丙烯共聚物以及聚四氟乙烯中的至少一種。

進(jìn)一步地，所述第二壓電駐極體層的材料包括聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯以及聚萘二甲酸乙二醇酯中的至少一種。

進(jìn)一步地，采用粘貼、熱壓或熔融工藝將所述第一壓電駐極體層通過所述粘合層層疊粘合在所述第二壓電駐極體層上。

進(jìn)一步地，所述信號檢測傳感結(jié)構(gòu)還包括：信號處理模塊；所述第一壓電駐極體層遠(yuǎn)離所述第二壓電駐極體層的一側(cè)設(shè)置有第一電極，所述第一壓電駐極體層靠近所述第二壓電駐極體層的一側(cè)設(shè)置有第二電極；所述第二壓電駐極體層靠近所述第一壓電駐極體層的一側(cè)設(shè)置有第三電極，所述第二電極和所述第三電極相互絕緣設(shè)置，所述第二壓電駐極體層遠(yuǎn)離所述第一壓電駐極體層的一側(cè)設(shè)置有第四電極；所述信號處理模塊分別與所述第一電極、所述第二電極、所述第三電極、以及所述第四電極電連接，用于計算觸摸物體的接觸信號和/或滑動信號。

第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種如第一方面所述的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的制作方法，包括：提供一第二壓電駐極體層；在所述第二壓電駐極體層一側(cè)貼附粘合層；提供一第一壓電駐極體層，并將所述第一壓電駐極體層通過所述粘合層層疊粘合在所述第二壓電駐極體層上；其中，所述第一壓電駐極體層遠(yuǎn)離所述第二壓電駐極體層的一側(cè)表面包括多個凸起結(jié)構(gòu)；所述第二壓電駐極體層臨近所述第一壓電駐極體層的一側(cè)表面為平滑表面；所述第一壓電駐極體層用于檢測觸摸物體的接觸信號和/或滑動信號，所述第二壓電駐極體層用于檢測觸摸物體的接觸信號。

進(jìn)一步地，所述第一壓電駐極體層和/或所述第二壓電駐極體層采用膨化法、模板法或刻蝕法形成。

進(jìn)一步地，采用粘貼、熱壓或熔融工藝將所述第一壓電駐極體層通過所述粘合層層疊粘合在所述第二壓電駐極體層上。

第三方面，本發(fā)明實施例還提供了一種如第一方面所述的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的信號檢測方法，包括：獲取第一壓電駐極體層檢測的第一信號以及第二壓電駐極體層檢測的第二信號；根據(jù)所述第一信號確定觸摸物體的接觸信號和/或滑動信號，根據(jù)所述第二信號確定觸摸物體的接觸信號。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述第一信號檢測觸摸物體的接觸信號和/或滑動信號，根據(jù)所述第二信號檢測觸摸物體的接觸信號；包括：若所述第一信號的信號峰的數(shù)量等于1且所述信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，則確定所述第一信號為觸摸物體的接觸信號；若所述第一信號的信號峰的數(shù)量大于1，且所述信號峰的幅值均小于第一預(yù)設(shè)值，且在所述第一信號的信號方差小于第二閾值時，確定所述第一信號為觸摸物體的滑動信號；若所述第二信號的信號峰的數(shù)量等于1且所述信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，則確定所述第二信號為觸摸物體的接觸信號。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述第一信號檢測觸摸物體的接觸信號和/或滑動信號，根據(jù)所述第二信號檢測觸摸物體的接觸信號；包括：若所述第一信號的信號峰的數(shù)量大于1且所述其中一信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，將所述第一信號的絕對值與所述第二信號的絕對值的差作為第三信號，將所述第三信號確定為觸摸物體的滑動信號；將所述第二信號確定為觸摸物體的接觸信號。

進(jìn)一步地，若所述第一信號的信號峰的數(shù)量等于1且所述信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，所述第一信號的信號峰值大于0，則判定觸摸物體為逐漸接觸狀態(tài)；若所述第一信號的信號峰的數(shù)量從1變?yōu)?，則判定觸摸物體為從逐漸接觸狀態(tài)變?yōu)槲站o狀態(tài)；若所述第一信號的信號峰的數(shù)量等于1且所述信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，所述第一信號的信號峰值小于0，則判定觸摸物體為脫離接觸狀態(tài)。

進(jìn)一步地，若所述第二信號的信號峰的數(shù)量等于1且所述信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，所述第二信號的信號峰值大于0，則判定觸摸物體為逐漸接觸狀態(tài)；若所述第二信號的信號峰的數(shù)量從1變?yōu)?，則判定觸摸物體為從逐漸接觸狀態(tài)變?yōu)槲站o狀態(tài)；若所述第二信號的信號峰的數(shù)量等于1且所述信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，所述第二信號的信號峰值小于0，則判定觸摸物體為脫離接觸狀態(tài)。

本發(fā)明提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)包括層疊粘合的第一壓電駐極體層、第二壓電駐極體層以及位于所述第一壓電駐極體層和所述第二壓電駐極體層之間的粘合層，第一壓電駐極體層遠(yuǎn)離第二壓電駐極體層的一側(cè)表面包括多個凸起結(jié)構(gòu)，以檢測觸摸物體的接觸信號和/或滑動信號，第二壓電駐極體層臨近第一壓電駐極體層的一側(cè)表面為平滑表面，以檢測觸摸物體的接觸信號，第一壓電駐極體層和第二壓電駐極體層的疊層結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了單一傳感單元對接觸信號和滑動信號的同時檢測，本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、基本無熱釋電效應(yīng)、在工作溫度范圍內(nèi)基本不受溫度變化影響，可以實現(xiàn)對接觸信號和滑動信號的高精度檢測。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種信號檢測傳感結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的處理模塊與第一壓電駐極體層和第二壓電駐極體層連接示意圖。

圖3是本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的制作方法流程圖。

圖4是本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的信號檢測方法流程圖。

圖5是本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)檢測的接觸信號輸出示意圖。

圖6是本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)檢測的滑動信號輸出示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種信號檢測傳感結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)，包括：第一壓電駐極體層1、第二壓電駐極體層2以及位于第一壓電駐極體層1和第二壓電駐極體層2之間的粘合層5；粘合層5將第一壓電駐極體層1和第二壓電駐極體層2層疊粘合。第一壓電駐極體層1遠(yuǎn)離第二壓電駐極體層2的一側(cè)表面包括多個凸起結(jié)構(gòu)3；第二壓電駐極體層2臨近第一壓電駐極體層1的一側(cè)表面為平滑表面；第一壓電駐極體層1用于檢測觸摸物體的接觸信號和/或滑動信號，第二壓電駐極體層2用于檢測觸摸物體的接觸信號。

本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)例如可以佩戴在假肢或機(jī)器手的人造皮膚上，假肢對觸摸物體的操作例如有滑動操作和按壓操作等。按壓操作主要是靜態(tài)力，對于按壓操作可通過檢測假肢與觸摸物體接觸面的壓力得到?；瑒硬僮髦饕莿討B(tài)力，對于滑動操作，假肢皮膚和觸摸物體看似光滑，但微觀結(jié)構(gòu)中分布有大量微小凸峰，在二者發(fā)生相對滑動時，會產(chǎn)生微振動，滑動操作可通過檢測微凸峰的振動得到。本發(fā)明提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)使用壓電駐極體，壓電駐極體內(nèi)部儲存有電荷(偶極子)的微孔結(jié)構(gòu)在外力(靜態(tài)力、動態(tài)力)的作用下會產(chǎn)生形變，從而改變電偶極矩，補(bǔ)償電荷發(fā)生變化，對外表現(xiàn)出相應(yīng)的電荷或電壓信號，因此可以檢測假肢與觸摸物體之間的滑動操作和按壓操作等。參見圖1，本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的第一壓電駐極體層1遠(yuǎn)離第二壓電駐極體層2的一側(cè)表面包括多個凸起結(jié)構(gòu)3，當(dāng)?shù)谝粔弘婑v極體層1遠(yuǎn)離第二壓電駐極體層2的一側(cè)表面與觸摸物體之間發(fā)生相對滑動時，第一壓電駐極體層1可以檢測滑動引起的微振動，因此可以檢測滑動信號。當(dāng)假肢按壓觸摸物體時，假肢上佩戴的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)中的第一壓電駐極體層1將壓力傳遞至第二壓電駐極體層2，第一壓電駐極體層1以及第二壓電駐極體層2均可檢測到接觸信號。當(dāng)佩戴有信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的假肢對觸摸物體之間既具有滑動觸摸又具有用力按壓操作時，第一壓電駐極體層1可以檢測到滑動信號和接觸信號，并將壓力傳遞至第二壓電駐極體層2以使第二壓電駐極體層2檢測到接觸信號。

本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)包括第一壓電駐極體層1和第二壓電駐極體層2的疊層結(jié)構(gòu)，該疊層結(jié)構(gòu)不僅實現(xiàn)了單一傳感單元對接觸信號和滑動信號的同時檢測，而且相對于傳統(tǒng)的電容式、電阻式、壓電式和摩擦式傳感器，本發(fā)明實施例中的第一壓電駐極體層和第二壓電駐極體層質(zhì)量輕、厚度薄、柔軟可彎折，具有一定伸縮性，因此能夠較容易的嵌入到假肢手的人造皮膚表面。此外由于第一壓電駐極體層和第二壓電駐極體層靈敏度高、線性度好、基本無熱釋電效應(yīng)、在工作溫度范圍內(nèi)基本不受溫度變化影響，因此可以實現(xiàn)對接觸信號和滑動信號的高精度檢測，并且本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)簡單，因此制備工藝簡單，成本低廉，應(yīng)用潛力非常大。

具體的，第一壓電駐極體層1以及所述第二壓電駐極體層2內(nèi)具有微孔結(jié)構(gòu)4，需要說明的是，圖1中所示的第二壓電駐極體層2的微孔結(jié)構(gòu)4的截面形狀示例性的為橢圓形，圖1中所示的第一壓電駐極體層1中的微孔結(jié)構(gòu)4的截面形狀示例性的設(shè)置成半個橢圓的形狀，其僅是一種舉例而非限定，在其他實施方式中，第一壓電駐極體層1以及所述第二壓電駐極體層2中的微孔結(jié)構(gòu)4的截面形狀包括圓形、橢圓形以及多邊形中的至少一種。需要說明的是，第一壓電駐極體層1和第二壓電駐極體層2的微孔結(jié)構(gòu)4可以相同也可以不同，可以根據(jù)實際的制備條件、原材料等因素確定。

可選的，第一壓電駐極體層1的材料包括氟化乙烯丙烯共聚物以及聚四氟乙烯中的至少一種?？蛇x的，第二壓電駐極體層2的材料包括聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯以及聚萘二甲酸乙二醇酯中的至少一種。

可選的，采用粘貼、熱壓或熔融工藝將第一壓電駐極體層1通過粘合層5層疊粘合在第二壓電駐極體層2上，不僅可以保證按壓觸摸物體時，壓力可以從第一壓電駐極體層1傳遞至第二壓電駐極體層2不失真，而且還可以不破壞信號檢測傳感結(jié)構(gòu)整體的柔韌度。

具體的，信號檢測傳感結(jié)構(gòu)還包括：信號處理模塊6，如圖2所示，圖2為本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的處理模塊6與第一壓電駐極體層1和第二壓電駐極體層2的連接示意圖，需要說明的是，圖2為了清楚的描述處理模塊6與第一壓電駐極體層1和第二壓電駐極體層2的電連接關(guān)系，將第一壓電駐極體層1和第二壓電駐極體層2分開展示，但第一壓電駐極體1和第二壓電駐極體2實際上是層疊粘合在一起的。第一壓電駐極體層1和第二壓電駐極體層2之間是絕緣的粘合層5，既起到粘合作用，又起到絕緣第二電極8和第三電極9的作用。該粘合層5為柔性薄膜材料，不影響傳感結(jié)構(gòu)整體的柔性，又能將壓力信號很好地由第一壓電駐極體層1傳遞至第二壓電駐極體層2。第一壓電駐極體層1遠(yuǎn)離第二壓電駐極體層2的一側(cè)設(shè)置有第一電極7，第一壓電駐極體層1靠近第二壓電駐極體層2的一側(cè)設(shè)置有第二電極8；第二壓電駐極體層2靠近第一壓電駐極體層1的一側(cè)設(shè)置有第三電極9，第二電極8和第三電極9相互絕緣設(shè)置，第二壓電駐極體層2遠(yuǎn)離第一壓電駐極體層1的一側(cè)設(shè)置有第四電極10。第一電極7、第二電極8、第三電極9和第四電極10例如可以是很薄的金屬電極層，包括但不限于鋁、銀、金等導(dǎo)電材料，金屬電極層的制備方法包括但不限于蒸發(fā)沉積、磁控濺射等方法。信號處理模塊6分別與第一電極7、第二電極8、第三電極9、以及第四電極10電連接，用于計算觸摸物體的接觸信號和/或滑動信號。

可選的，第一壓電駐極體層1和第二壓電駐極體層2可以共用一個信號處理模塊，也可以給第一壓電駐極體1和第二壓電駐極體2分別設(shè)置一個信號處理模塊，此處以第一種情況為例。

具體的，信號處理模塊設(shè)置有第一信號端、第一接地端、第二信號端及第二接地端，第一信號端與第一電極7電連接，用于獲取觸摸物體的接觸信號和/或滑動信號，第一接地端與第二電極8電連接，用于實現(xiàn)電磁屏蔽，減少外界其它信號干擾；第二信號端與第三電極9電連接，用于獲取觸摸物體的接觸信號，第二接地端與第四電極10電連接，用于實現(xiàn)電磁屏蔽，減少外界其它信號干擾。需要說明的是，第一信號端和第一接地端與第一電極7和第二電極8及第二信號端和第二接地端與第三電極9和第四電極10之間的連接選擇此處不做具體限定，也可以是第一信號端與第二電極8電連接，第一接地端與第一電極電7連接，第二信號端與第四電極10電連接，第二接地端與第三電極9電連接。

本發(fā)明實施例還提供了如上述實施例所述的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的制作方法，圖3為本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的制作方法流程圖，如圖3所示，包括：

s101、提供一第二壓電駐極體層。

s102、在所述第二壓電駐極體層一側(cè)貼附粘合層。

s103、提供一第一壓電駐極體層，并將第一壓電駐極體層通過所述粘合層層疊粘合在第二壓電駐極體層上。

具體的，第一壓電駐極體層遠(yuǎn)離第二壓電駐極體層的一側(cè)表面包括多個凸起結(jié)構(gòu)；第二壓電駐極體層臨近第一壓電駐極體層的一側(cè)表面為平滑表面；第一壓電駐極體層用于檢測觸摸物體的接觸信號和/或滑動信號，第二壓電駐極體層用于檢測觸摸物體的接觸信號。

可選的，第一壓電駐極體層和/或第二壓電駐極體層采用膨化法、模板法或刻蝕法形成。

可選的，采用粘貼、熱壓或熔融工藝將第一壓電駐極體層通過粘合層層疊粘合在第二壓電駐極體層上，不僅可以保證接觸信號從第一壓電駐極體層傳遞至第二壓電駐極體層不失真，而且還可以不破壞信號檢測傳感結(jié)構(gòu)整體的柔韌度。

本發(fā)明實施例還提供了如上述實施例所述的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的信號檢測方法，圖4為本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的信號檢測方法流程圖，如圖4所示，包括：

s201、獲取第一壓電駐極體檢測的第一信號以及第二壓電駐極體層檢測的第二信號。

s201、根據(jù)第一信號確定觸摸物體的接觸信號和/或滑動信號，根據(jù)第二信號確定觸摸物體的接觸信號。

具體的，本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的信號檢測方法例如可以對佩戴在假肢上的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)進(jìn)行信號檢測，假肢對觸摸物體的操作例如有滑動操作和按壓操作等。按壓操作主要是靜態(tài)力，對于按壓操作可通過檢測假肢手與觸摸物體接觸面的壓力得到?；瑒硬僮髦饕莿討B(tài)力，對于滑動操作，假肢皮膚和觸摸物體看似光滑，但微觀結(jié)構(gòu)中分布有大量微小凸峰，在二者發(fā)生相對滑動時，會產(chǎn)生微振動，滑動操作可通過檢測微凸峰的振動得到。本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的信號檢測方法根據(jù)壓電駐極體的特性，壓電駐極體內(nèi)部儲存有電荷(偶極子)的微孔結(jié)構(gòu)在外力(靜態(tài)力、動態(tài)力)的作用下會產(chǎn)生形變，從而改變電偶極矩，補(bǔ)償電荷發(fā)生變化，對外表現(xiàn)出相應(yīng)的電荷或電壓信號，因此可以檢測假肢與觸摸物體之間的滑動操作和按壓操作等。參見圖1，本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的信號檢測方法第一壓電駐極體層1遠(yuǎn)離第二壓電駐極體層2的一側(cè)表面包括多個凸起結(jié)構(gòu)3，當(dāng)?shù)谝粔弘婑v極體層1遠(yuǎn)離第二壓電駐極體層2的一側(cè)表面與觸摸物體之間發(fā)生相對滑動時，第一壓電駐極體層1可以檢測滑動引起的微振動，因此可以檢測滑動信號，將檢測的該滑動信號作為第一信號，當(dāng)假肢按壓觸摸物體時，假肢上佩戴的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)中的第一壓電駐極體層1將壓力傳遞至第二壓電駐極體層2，第一壓電駐極體層1以及第二壓電駐極體層2均可檢測到接觸信號，將檢測的接觸信號作為第二信號。當(dāng)佩戴有信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的假肢對觸摸物體之間既具有滑動觸摸又具有用力按壓操作時，第一壓電駐極體層1可以檢測到滑動信號和接觸信號，并將壓力傳遞至第二壓電駐極體層2以使第二壓電駐極體層2檢測到接觸信號，將檢測的滑動信號作為第一信號，檢測的接觸信號作為第二信號。

本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的信號檢測方法首先獲取第一壓電駐極體檢測的第一信號以及第二壓電駐極體層檢測的第二信號，然后根據(jù)第一信號確定觸摸物體的接觸信號和/或滑動信號，根據(jù)第二信號確定觸摸物體的接觸信號，實現(xiàn)了對接觸次信號和滑動信號的同時檢測，此外由于第一壓電駐極體層和第二壓電駐極體層靈敏度高、線性度好、基本無熱釋電效應(yīng)、在工作溫度范圍內(nèi)基本不受溫度變化影響，因此可以實現(xiàn)對接觸信號和滑動信號的高精度檢測。

圖5為本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)檢測的接觸信號輸出示意圖，如圖5所示，在接觸物體時，接觸信號的信號輸出為一個孤立的信號峰，且信號峰的幅值比較大。圖6是本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)檢測的滑動信號輸出示意圖，如圖6所示，滑動信號的信號輸出為一系列不規(guī)則的微小振動，存在多個信號峰，且信號峰的幅值都較小。因此，可以設(shè)置第一閾值和第二閾值，根據(jù)信號峰的數(shù)量及信號峰的幅值與第一閾值比較、信號的方差與第二閾值比較來區(qū)分接觸信號和滑動信號。

可選的，根據(jù)第一信號檢測觸摸物體的接觸信號和/或滑動信號，根據(jù)第二信號檢測觸摸物體的接觸信號；包括：

若第一信號的信號峰的數(shù)量等于1且信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，則確定第一信號為觸摸物體的接觸信號；

若第一信號的信號峰的數(shù)量大于1，且信號峰的幅值均小于第一預(yù)設(shè)值，且在第一信號的信號方差小于第二閾值時，確定第一信號為觸摸物體的滑動信號；

若第二信號的信號峰的數(shù)量等于1且信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，則確定所述第二信號為觸摸物體的接觸信號。

由于第一壓電駐極體層既可以檢測接觸信號又可以檢測滑動信號，因此本發(fā)明實施例通過上述方法還可實現(xiàn)對檢測到的接觸信號以及滑動信號的分離。若第一壓電駐極體檢測的第一信號的信號峰的數(shù)量等于1，且信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，那么說明第一信號只存在一個孤立的信號峰，且信號峰的幅值比較大，即第一信號中只存在接觸信號，此時將第一信號確定為觸摸物體的接觸信號。若第一信號的信號峰的數(shù)量大于1，且信號峰的幅值均小于第一預(yù)設(shè)值，說明第一信號中不存在接觸信號，若第一信號的信號方差小于第二閾值，那么說明第一信號為一系列不規(guī)則的微小振動，存在多個信號峰，且信號峰的幅值都較小，即第一信號中只存在滑動信號，此時將第一信號確定為觸摸物體的滑動信號。由于第二壓電駐極體層只能檢測接觸信號，因此無需進(jìn)行信號分離，只需在第二信號的信號峰的數(shù)量等于1且信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值時，即可確定第二信號為觸摸物體的接觸信號。

可選的，根據(jù)第一信號檢測觸摸物體的接觸信號和/或滑動信號，根據(jù)第二信號檢測觸摸物體的接觸信號；包括：

若第一信號的信號峰的數(shù)量大于1且其中一信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，將第一信號的絕對值與第二信號的絕對值的差作為第三信號，將第三信號確定為觸摸物體的滑動信號；

將第二信號確定為觸摸物體的接觸信號。

若第一壓電駐極體檢測的第一信號的信號峰的數(shù)量大于1，且其中一信號峰的幅值均大于第一預(yù)設(shè)值，那么說明第一信號中既存在接觸信號，又存在滑動信號。由于第二壓電駐極體層檢測的第二信號為接觸信號，且第二壓電駐極體層檢測到的接觸信號是由第一壓電駐極體層傳遞的，兩者檢測到的接觸信號大小相等，具體的，將第一信號的絕對值與第二信號的絕對值做差便可去除第一信號中的接觸信號，該差值作為第三信號，第三信號便為觸摸物體的滑動信號。

可選的，本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的信號檢測方法還包括：

若第一信號的信號峰的數(shù)量等于1且所述信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，第一信號的信號峰值大于0，則判定觸摸物體為逐漸接觸狀態(tài)；

若第一信號的信號峰的數(shù)量從1變?yōu)?，則判定觸摸物體為從逐漸接觸狀態(tài)變?yōu)槲站o狀態(tài)；

若第一信號的信號峰的數(shù)量等于1且信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，第一信號的信號峰值小于0，則判定觸摸物體為脫離接觸狀態(tài)。

若第一信號的信號峰的數(shù)量等于1且所述信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，那么說明第一信號只存在一個孤立的信號峰，且信號峰的幅值比較大，即第一信號只存在接觸信號，又因為第一信號的信號峰值大于0，則說明觸摸物體是處于逐漸接觸的過程；若第一信號的信號峰的數(shù)量從1變?yōu)?，則說明第一信號從不斷變化的信號輸出變?yōu)闊o信號輸出，即觸摸物體從逐漸接觸狀態(tài)變?yōu)槲站o狀態(tài)；若第一信號的信號峰數(shù)量等于1且信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，則說明第一信號只存在一個孤立的信號峰，且信號峰的幅值比較大，即第一信號只存在接觸信號，又因為第一信號的信號峰值小于0，則說明觸摸物體為脫離接觸狀態(tài)。

可選的，本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的信號檢測方法還包括：

若第二信號的信號峰的數(shù)量等于1且信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，第二信號的信號峰值大于0，則判定觸摸物體為逐漸接觸狀態(tài)；

若第二信號的信號峰的數(shù)量從1變?yōu)?，則判定觸摸物體為從逐漸接觸狀態(tài)變?yōu)槲站o狀態(tài)；

若第二信號的信號峰的數(shù)量等于1且信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，第二信號的信號峰值小于0，則判定觸摸物體為脫離接觸狀態(tài)。

若第二信號的信號峰的數(shù)量等于1且所述信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，那么說明第二信號只存在一個孤立的信號峰，且信號峰的幅值比較大，即第二信號為接觸信號，又因為第二信號的信號峰值大于0，則說明觸摸物體是處在逐漸接觸的過程；若第二信號的信號峰的數(shù)量從1變?yōu)?，則說明第二信號從不斷變化的信號輸出變?yōu)闊o信號輸出，即觸摸物體從逐漸接觸狀態(tài)變?yōu)槲站o狀態(tài)；若第二信號的信號峰數(shù)量等于1且信號峰的幅值大于第一預(yù)設(shè)值，則說明第二信號只存在一個孤立的信號峰，且信號峰的幅值比較大，即第二信號為接觸信號，又因為第二信號的信號峰值小于0，則說明觸摸物體為脫離接觸狀態(tài)。

本發(fā)明實施例提供的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的信號檢測方法首先獲取第一壓電駐極體檢測的第一信號以及第二壓電駐極體層檢測的第二信號，然后根據(jù)第一信號確定觸摸物體的接觸信號和/或滑動信號，根據(jù)第二信號確定觸摸物體的接觸信號，實現(xiàn)了對接觸次信號和滑動信號的同時檢測，此外由于第一壓電駐極體層和第二壓電駐極體層靈敏度高、線性度好、基本無熱釋電效應(yīng)、在工作溫度范圍內(nèi)基本不受溫度變化影響，因此可以實現(xiàn)對接觸信號和滑動信號的高精度檢測。本發(fā)明提供的信號檢測方法根據(jù)接觸信號和滑動信號的特征，提供了對第一信號中的接觸信號和滑動信號進(jìn)行分離的方法，并能夠判斷出佩戴有本發(fā)明所述的信號檢測傳感結(jié)構(gòu)的假肢手的抓握狀態(tài)，比如判斷觸摸物體是處于逐漸接觸狀態(tài)、握緊狀態(tài)還是脫離接觸狀態(tài)，實現(xiàn)了新型傳感單元的實際應(yīng)用。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。