本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人耐高溫智能皮膚。

背景技術(shù)：

目前的機(jī)器人絕多數(shù)只具備外殼而不具備柔軟皮膚，柔軟的皮膚相比硬質(zhì)的外殼使機(jī)器人更加人性化，增加親和力；在現(xiàn)有的機(jī)器人的人造皮膚中，具有柔軟皮膚的機(jī)器人的皮膚多數(shù)都是用硅膠等模擬人的皮膚，雖然外形和手感都可以與真人相似度很高，但幾乎都不具備觸覺功能；同時(shí)對(duì)于特殊環(huán)境下，如高溫、高壓下，常規(guī)的硅膠材料皮膚材料很容易受損，無法適用于某些環(huán)境下的正常作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種機(jī)器人耐高溫智能皮膚，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉且不易被損壞，采用柔性材質(zhì)，提高了皮膚的真實(shí)性和人性化，同時(shí)設(shè)有智能觸覺感知系統(tǒng)，更接近地模擬人類膚質(zhì)的觸覺感觀，提高智能水平；此外設(shè)有阻燃耐高溫的保護(hù)層，使得該類皮膚更加適用于高溫作業(yè)環(huán)境中。

為解決上述技術(shù)問題，

本技術(shù)：
實(shí)施例提供了一種機(jī)器人耐高溫智能皮膚，包括基層、保護(hù)層和傳感層，其特征在于，還包括薄膜層、下電子層、復(fù)合層、上電子層、氣泡層、阻燃層、編制層和鋁膜層，所述的基層的上表面設(shè)有傳感層，傳感層以復(fù)合層為中心基準(zhǔn)層，上下分別設(shè)有上電子層和下電子層，傳感層與基層、保護(hù)層接觸位置設(shè)有高分子材料的薄膜層，保護(hù)層由下到上依次為氣泡層、阻燃層、編制層和鋁膜層。

作為本方案的優(yōu)選實(shí)施例，所述的基層為柔性材料，可以為硅橡膠或樹脂，厚度為10-50微米。

作為本方案的優(yōu)選實(shí)施例，所述的下電子層和上電子層的基體為導(dǎo)電橡膠材料，在表面采用雙組份注塑的辦法生成導(dǎo)電非金屬的電子線路。

作為本方案的優(yōu)選實(shí)施例，所述的復(fù)合層為柔性的力敏材料，內(nèi)部成矩陣形式排列有導(dǎo)電纖維和導(dǎo)電顆粒。

作為本方案的優(yōu)選實(shí)施例，所述的阻燃聚乙烯氣泡層由聚乙烯擠出吹制而成的氣泡體組成，氣泡體的高度為3-10毫米,氣泡體直徑為3-30毫米，上層覆蓋有聚乙烯制成的薄膜狀的阻燃層，厚度為10-30微米。

作為本方案的優(yōu)選實(shí)施例，所述的編制層的材質(zhì)為由聚丙烯編織成的阻燃無紡布，厚度為5-20微米，與鋁膜層之間通過玻璃膠混合物進(jìn)行連接。

作為本方案的優(yōu)選實(shí)施例，所述的導(dǎo)電纖維和導(dǎo)電顆粒的材質(zhì)分別為棒狀的碳纖維和炭黑顆粒。

本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉且不易被損壞，采用柔性材質(zhì)，提高了皮膚的真實(shí)性和人性化，同時(shí)設(shè)有智能觸覺感知系統(tǒng)，更接近地模擬人類膚質(zhì)的觸覺感觀，提高智能水平；此外設(shè)有阻燃耐高溫的保護(hù)層，使得該類皮膚更加適用于高溫作業(yè)環(huán)境中。

附圖說明

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

圖1是本申請(qǐng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本申請(qǐng)實(shí)施例的電子層結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1-圖2中，1、基層，2、薄膜層，3、下電子層，4、復(fù)合層，5、上電子層，6、氣泡層，7、阻燃層，8、編制層，9、鋁膜層，10、導(dǎo)電纖維，11、導(dǎo)電顆粒，12、氣泡體，13、保護(hù)層，14、傳感層，15、電子線路。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種機(jī)器人耐高溫智能皮膚，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉且不易被損壞，采用柔性材質(zhì)，提高了皮膚的真實(shí)性和人性化，同時(shí)設(shè)有智能觸覺感知系統(tǒng)，更接近地模擬人類膚質(zhì)的觸覺感觀，提高智能水平；此外設(shè)有阻燃耐高溫的保護(hù)層，使得該類皮膚更加適用于高溫作業(yè)環(huán)境中。

為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實(shí)施方式對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。

如圖1-圖2所示，一種機(jī)器人耐高溫智能皮膚，包括基層1、保護(hù)層13和傳感層14，其特征在于，還包括薄膜層2、下電子層3、復(fù)合層4、上電子層5、氣泡層6、阻燃層7、編制層8和鋁膜層9，所述的基層1的上表面設(shè)有傳感層14，傳感層14以復(fù)合層4為中心基準(zhǔn)層，上下分別設(shè)有上電子層5和下電子層3，傳感層14與基層1、保護(hù)層13接觸位置設(shè)有高分子材料的薄膜層2，保護(hù)層13由下到上依次為氣泡層6、阻燃層7、編制層8和鋁膜層9。

其中，在實(shí)際應(yīng)用中，所述的基層1為柔性材料，可以為硅橡膠或樹脂，厚度為10-50微米，采用柔性材質(zhì)，提高了皮膚的真實(shí)性和人性化，滿足機(jī)器人皮膚的高感度、柔韌性與多功能化的要求。

其中，在實(shí)際應(yīng)用中，所述的下電子層3和上電子層5的基體為導(dǎo)電橡膠材料，在表面采用雙組份注塑的辦法生成導(dǎo)電非金屬的電子線路15，電子線路15為由若干相互平行的導(dǎo)電介質(zhì)的線陣列，表面緊貼遮蓋于電子線路15表面的高分子薄膜2，并用于探測復(fù)合層4產(chǎn)生的電信號(hào)，并將該電信號(hào)傳輸至該機(jī)器人的控制器，由該控制器根據(jù)該電信號(hào)控制該機(jī)器人執(zhí)行相應(yīng)的操作。

其中，在實(shí)際應(yīng)用中，所述的復(fù)合層4為柔性的力敏材料，內(nèi)部成矩陣形式排列有導(dǎo)電纖維10和導(dǎo)電顆粒11，當(dāng)受到外力觸壓到皮膚時(shí)，復(fù)合層4將會(huì)產(chǎn)生形變，從而導(dǎo)致電阻參數(shù)的變化，產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)，導(dǎo)電纖維10和導(dǎo)電顆粒11起著類似于人體皮膚中邁斯納觸覺小體的作用。

其中，在實(shí)際應(yīng)用中，所述的阻燃聚乙烯氣泡層6由聚乙烯擠出吹制而成的氣泡體12組成，氣泡體12的高度為3-10毫米,氣泡直徑為3-30毫米，上層覆蓋有聚乙烯制成的薄膜狀的阻燃層7，厚度為10-30微米，利用聚乙烯氣泡良好的隔熱阻燃性能，可以有效的提高材料的高阻燃和高隔熱性能，使該類皮膚完全適合高溫極限環(huán)境下的作業(yè)。

其中，在實(shí)際應(yīng)用中，所述的編制層8的材質(zhì)為由聚丙烯編織成的阻燃無紡布，厚度為5-20微米，與鋁膜層9之間通過玻璃膠混合物進(jìn)行連接，利用了無紡布層高強(qiáng)度、韌性好及鋁膜高反射等特點(diǎn)，使得制備的隔熱材料具有高阻燃、高隔熱、高耐腐蝕、高強(qiáng)度、減震等優(yōu)異性能，同時(shí)借由玻璃膠的抗氧化性和一定的延伸性，增強(qiáng)了該機(jī)器人皮膚的抗氧化性。

其中，在實(shí)際應(yīng)用中，所述的導(dǎo)電纖維10和導(dǎo)電顆粒11的材質(zhì)分別為棒狀的碳纖維和炭黑顆粒，可以影響傳感件的lcr諧振性能，從而令電子皮膚有著敏感的信號(hào)輸出，不僅兼有人類皮膚的柔韌性和多維敏感性特征，而且更近接地模擬人類膚質(zhì)的觸覺感觀。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種機(jī)器人耐高溫智能皮膚，屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，包括基層、保護(hù)層和傳感層，還包括薄膜層、下電子層、復(fù)合層、上電子層、氣泡層、阻燃層、編制層和鋁膜層，所述的基層的上表面設(shè)有傳感層，傳感層以復(fù)合層為中心基準(zhǔn)層，上下分別設(shè)有上電子層和下電子層，傳感層與基層、保護(hù)層接觸位置設(shè)有高分子材料的薄膜層，保護(hù)層由下到上依次為氣泡層、阻燃層、編制層和鋁膜層。本發(fā)明的有益效果為：結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉且不易被損壞，采用柔性材質(zhì)，提高了皮膚的真實(shí)性和人性化，同時(shí)設(shè)有智能觸覺感知系統(tǒng)，更接近地模擬人類膚質(zhì)的觸覺感觀，提高智能水平；此外設(shè)有阻燃耐高溫的保護(hù)層，使得該類皮膚更加適用于高溫作業(yè)環(huán)境中。

技術(shù)研發(fā)人員：楊麗;張暉;馬姣姣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河北工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.24
技術(shù)公布日：2017.07.21