摘要:在现代机器人技术和柔性电子应用中,迫切需要具有高灵敏度、良好灵活性和三维力测量能力的柔性触觉传感器。 本 文提出了一种基于聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜的触觉传感器,实现动态三维力测量。 传感器由 3 个夹角为 120°的 PVDF 压电 敏感单元构成 3 个压力敏感区,3 个压电敏感单元安置在聚二甲基硅氧烷(PDMS)半球型结构的底面。 从 PDMS 半球顶部传递 的三轴接触力引起 3 个压电敏感单元的电荷分量发生变化,从而计算出接触力的方向和大小。 本文推导了基于 3 个压电敏感 单元触觉传感器的三维力算法,对所制备的传感器进行了标定,实现了三维动态力的测试。 结果表明,角 θ 的平均误差为 7. 75% ,角 ϕ 的平均误差为 12. 17% ,力 F 的平均误差为 7. 48% 。 该三维力触觉传感器在穿戴式电子产品、健康医疗、人机交互 等领域拥有很好的应用潜力。