CN106484201B - 触觉传感器和用于制造其的方法 - Google Patents

Abstract

提供了电容式触觉传感器和制造电容式触觉传感器的方法。详细地，设备包括第一电极、形成在第一电极的上表面上的活性层、以及形成在活性层的上表面上的第二电极。活性层是由离子型弹性体构成，并且活性层内的有效离子的浓度通过外部压力而被调整。

Description

触觉传感器和用于制造其的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年8月31日提交的韩国专利申请No.10-2015-0122502的权益，其全部公开通过引用并入本文。

技术领域

本文所描述的各个实施例总体上关于基于离子型弹性体的电容式触觉传感器和制造其的方法。

背景技术

最近，随着电子数据设备的迅速发展，移动数据通信设备和移动智能设备已经迅速地普及。下一代电子系统被期望发展达到它们可以被附着于或插入到人体中而超出仅是可移动的程度。具体地，能够弯曲、延伸和附着于人的皮肤或身体或弯曲部(例如关节)的人造电子皮肤或触觉传感器正引起注意。

同时，触觉传感器被分类为两种类型：一种类型使用取决于变形的电阻变化(压阻效应)，以及另一种类型使用取决于由于外部压力引起的在电极之间的间隙的变化的静电电容变化。通常，触觉传感器通过硅半导体工艺来制造。通过硅半导体工艺，可以形成微通道并且可以实现高空间分辨率。而且，通过该硅半导体工艺而制造的传感器的性能相对地高。此外，如果一起使用已经确立的半导体CMOS技术，则通过将电容器、解码器等嵌入在触觉传感器中可以解决复杂的信号处理问题。尽管有这些优势，但是由于硅材料具有低耐久性并且不是柔性的，从而将硅传感器附着于弯曲表面已经是不可能的。

为了解决上述问题，已经进行了许多积极的研究以通过使用各种材料来提高触觉传感器的耐久性以及开发能够感测甚至非常精细的压力/张力的材料。开发这样的材料被认为是具有对于各个领域(例如人造电子皮肤、触觉传感器、人造假体、机器人学、医疗设备等)的广范围应用的核心技术。

就这一点而言，国际专利公布号WO2013/044226(题为“Artificial skin andelastic strain sensor”(人造皮肤和弹性应变传感器))描述使用弹性应变传感器的技术，该弹性应变传感器配备有电极和具有至少两个通道和应变轴的弹性部件以检测和追踪支撑结构的运动。在这项技术中，弹性应变传感器被配置为检测当压力被施加到弹性部件时、随通道的横截面的改变而改变的电阻。

然而，因为这样的人造皮肤仅仅测量由外部压力引起的弹性部件的变形，因而电阻仅能够在受限的压力范围内被灵敏地检测。为了检测所有的压力范围，针对单个压力范围需要使用不同的设备结构。因此，在实现设备的高集成度时存在限制。

发明内容

鉴于上述，示例实施例提供作为单个传感器、能够通过复制人体的梅克尔(Merkel)细胞灵敏地检测所有压力范围的基于离子型弹性体的电容式触觉传感器。

然而，通过本公开力图解决的问题未被限制于上述描述，并且本领域的技术人员可以从下面描述中清楚地理解其他问题。

根据示例实施例，提供一种电容式触觉传感器。该设备可以包括：第一电极；形成在第一电极的上表面上的活性层；以及形成在活性层的上表面上的第二电极。在本文中，活性层由离子型弹性体构成，并且在活性层内的有效离子的浓度通过外部压力而被调整。

根据另一示例实施例，提供一种制造电容式触觉传感器的方法。该方法可以包括：在第一衬底的上表面上形成第一电极；在第一电极的上表面上形成活性层；在活性层的上表面上形成第二电极；以及将第二衬底放置在第二电极的上表面上。在本文中，活性层由离子型弹性体构成，并且在活性层内的有效离子的浓度通过外部压力而被调整。

根据示例实施例，电容式触觉传感器具有复制梅克尔细胞的工作原理的效果。

此外，在由示例实施例提出的电容式触觉传感器中，因为单个传感器对于所有的压力范围灵敏地作出反应，所以示例实施例的电容式触觉传感器可适用于各种各样的领域，例如触觉显示、电子皮肤等。

上述概述仅仅是说明性的并且并不意图以任何方式限制。除了上述所描述的说明性方面、实施例和特征，进一步的方面、实施例和特征将通过参考附图和下面详细描述而变得明显。

附图说明

在下文的详细描述中，实施例仅被描述为例证，因为从下面的详细描述中各种改变和修改对于本领域的技术人员将会变得明显，在不同的附图中同样的参考数字的使用指示相似的或相同的项目。

图1A至图1F是提供在电容式触觉传感器和Merkel细胞中的离子交换原理的比较的概念示图；

图2A和图2B是图示包含在热塑性聚氨酯(TPU)和在示例实施例中所使用的离子液体中的离子的示例的示图；

图3A和图3B是图示根据示例实施例的电容式触觉传感器的工作原理的概念示图；

图4A至图4D是图示根据另一示例实施例的电容式触觉传感器的工作原理的概念示图；

图5是用于描述根据示例实施例的、电容式触觉传感器的制造方法的流程图；

图6是用于描述根据另一示例实施例的、支柱结构的制造方法的概念示图；

图7是示出根据示例实施例的电容式触觉传感器的与压力有关的电容变化的测量结果的图表；

图8A至图8C是示出根据示例实施例的电容式触觉传感器的性能的测试结果的图表；

图9A至图9D是示出根据示例实施例的、通过使用电容式触觉传感器来测量各种外部压力的结果的图表。

具体实施方式

在下文中，将通过参考附图来详细地描述示例实施例，使得本领域的技术人员容易地实施发明构思。然而，应当理解本公开不限于示例实施例而是可以以各种其他方式实现。在附图中，省略了与描述不直接相关的某些部分以加强附图的清楚度，在全文中，同样的参考数字表示同样的部件。

在全文中，术语“连接到”或“耦接到”被用于指定一个元件到另一个元件的连接或耦接，并且包括如下两种情形：一种情形是其中一个元件被“直接地连接或耦接到”另一元件，另一种情形是其中元件经由又一元件被“电子地连接或耦接到”另一元件。此外，在全文中，文档中所使用的术语“包含或包括”意味着除了所描述的部件、步骤、操作和/或元件之外不排除还有一个或多个其他的部件、步骤、操作、和/或元件的存在或附加。

通常，在人类指尖处的皮肤利用大约40μm的空间分辨率以10kPa到40kPa的压力级感觉在其表面处的纹理和温度。相应地，假定人类指尖具有大约1厘米*1厘米的面积，检测压力的传感器的数量是62,500个，以及单个传感器实时测量压力并且将测量值发送给大脑。

人类皮肤由具有从0.1毫米到0.3毫米的范围的厚度的上皮、在上皮下存在的真皮、以及皮下脂肪构成。能够检测各个物理量的受体存在于上皮和真皮中。通过这些受体检测在人体中的各个部分处以及来自外面的刺激。受体将检测到的化学能或光能转换成电信号，并且将电信号发送给中枢神经系统。这里，不同种类的受体检测不同的感官。

作为示例，检测触觉感官的代表性受体包括Meissner小体、Merkel受体、Pacinian小体、Ruffini小体等。Meissner小体检测皮肤移动最佳，并且在上皮和真皮之间存在的Merkel受体对皮肤按压感觉作出反应最佳，以及承担识别振动的一部分功能。Pacinian小体位于皮肤的最深位置处并且识别移动、精细的接触以及精细的振动。此外，Ruffini小体位于皮肤的深位置处、具有纺锤结构并且检测压力和温度变化。

从触觉传感器的角度来看，人类皮肤具有这样的结构，在其中测量单个物理量的有源传感器(例如受体、神经元)被嵌入在具有粘弹性的材料(例如真皮)中。

就这一点而言，示例实施例提供一种基于弹性体的电容式触觉传感器，其能够通过在存在于人类皮肤的各种受体之内复制在触敏部分处聚集的Merkel细胞而灵敏地检测所有压力范围。在下文中，将通过参考附图来详细描述被设计用于复制Merkel细胞的电容式触觉传感器。

图1A至图1F是提供在Merkel细胞和根据本示例实施例的电容式触觉传感器中的离子交换原理的比较的概念示图。

图1A是图示人类皮肤的真皮的示图；图1B，图示在施加外部刺激之前在真皮内的Merkel细胞的状态的示图；以及图1C，图示当施加外部刺激时在Merkel细胞内部和外部的离子浓度变化的示图。

从图1A至图1C中可以看出，Merkel细胞内的封闭通道通过外部刺激而被打开，并且离子挤压从Merkel细胞的外部向其内部发生。

此时，在Merkel细胞内存在的通道是压电型机械感应离子通道组件2(Piezo2)，并且被细胞膜的物理刺激激活。相应地，如果机械感应离子通道被机械刺激激活，则阳离子的渗透性增加并且薄膜去极化发生。因此，物理刺激被转换至受体电势并且信号被发送给中枢神经系统。

图1D至图1F是图示根据本示例实施例的电容式触觉传感器的概念示图。如图1D所示，根据本示例实施例的电容式触觉传感器包括活性层300、形成在活性层300下的第一电极200、以及形成在活性层300上的第二电极400。活性层300由离子型弹性体构成。本文，活性层300的形状不被特别限制。举例来说，如图1E和1F所示，活性层可以具有矩形形状或可以具有半球状形状。

图1E图示具有半球状形状的活性层300。具体地，图1E描绘在施加刺激之前活性层300和第二电极400的状态。具体来说，活性层300包括阳离子、阴离子、硬链段310和软链段320。这里，链段分割活性层300的里面并且隔离离子。此外，形成在活性层300上的第二电极400在施加刺激之前是带负电荷的。

根据示例实施例的活性层可以通过使用热塑性聚氨酯(TPU)和离子液体(IL)的基体溶液(IL/TPU)形成。

图2A和图2B分别地图示热塑性聚氨酯和包含在示例实施例中所使用的离子液体中的离子的示例。具体地，图2A图示热塑性聚氨酯的结构，以及图2B图示包含在离子液体中的离子的示例。在图2A和图2B中，X代表卤素原子，以及R表示烷基。

如图2A和2B所示，热塑性聚氨酯一般地为分段型嵌段共聚物(segmented blockcopolymer)，包括作为刚性分子链的硬链段和具有柔性结构的软链段。

硬链段具有比室温高的玻璃转变温度(Tg)。相应地，通过结晶、氢键结合、或者通过范德华力结合在具有玻璃特性的硬链接之间形成物理桥接点。同时，软链段具有比室温低的玻璃温度。相应地，软链段用来增加针对具有橡胶特性的弹性体需要的重要的特性，即，高延性、高弹性、高弹性恢复率等等。如果将外力施加到这些链段，不仅链段的定向可以改变，而且其中结构也可以改变。

返回参考图1F，当以从第二电极400到活性层300的方向从外面施加刺激(压力)时，由柔性的离子型弹性体构成的活性层300通过外部刺激而变形。半球活性层300的上端被发现当其与第二电极400接触时，通过施加到其的压力而变形。

此时，当活性层300的上端接触第二电极时，活性层内的阳离子移动到带负电荷的第二电极300的附近。这意味着在活性层和电极的接口处引入了双电层(EDL)。此外，分割活性层300内部的链段的形状被改变，并且链段内被隔离的离子被释放出来。该现象与在图1C中当Merkel细胞接收刺激时打开Piezo2通道并且离子被挤入通道的现象相似。

图3A和图3B是示意地图示根据示例实施例的电容式触觉传感器的构造和工作原理的示图。

图3A和图3B图示在活性层具有矩形形状的情形下、在施加压力之前和之后的状态。

首先，参考图3A，电容式触觉传感器包括第一衬底100、第一电极200、活性层300、第二电极400和第二衬底500。此外，虽然未示出，但该触觉传感器还可以包括控制器，其被配置为检测形成在第一电极200和第二电极400之间的电容，以及基于电容检测外部压力。

取决于用户的目的，活性层300和第二电极400可以被配置为从一开始就彼此接触，或者可以以预设距离彼此间隔开，而不是彼此接触。

如上述图1E所示，活性层300包括链段，以及链段对活性层300的内部进行分割并且捕获其中一定浓度的离子。

因为活性层300具有弹性，因此当压力被施加到它时，它如所示图示被缩短。如果活性层300被外部压力缩短，活性层300内的链段的形状被改变，以及限制在链段中的离子被释放出链段而进入活性层300。因此，增加了有助于活性层300内的电容值的有效离子的浓度。

图4A至图4D是图示根据第二实例实施例的电容式触觉传感器的构造和工作原理的概念示图。

图4A至图4B图示在支柱结构中的单个单元内发生的现象。

参考图4A至图4B，配备有具有半球支柱结构的活性层300的电容式触觉传感器能够基于外部压力的强度而调整接触表面。因此，半球状形状可以被调整以适合于用户的目的。也就是说，除了支柱结构之外，活性层300还可以具有各种形状中的任何形状，只要它具有能够通过外部力的施加而增加与第二电极500的接触表面的凸凹形结构。

如图4B所示，如果在从第二电极400到活性层300的方向上施加外部压力，那么取决于被施加的压力的强度，使具有半球支柱结构的活性层300中的一部分与第二电极400接触。

同时，如图4C所示，上述描述的单个单元的支柱结构数量上可以是复数的，以及它们可以以阵列的形式排列。

图4D图示包括活性层300的电容式触觉传感器的横截面，其中根据第二实例实施例的半球支柱结构单元以阵列的形式被排列。如图4D所示，在以阵列的形式排列复数个支柱结构的情形下，具有复数个支柱结构活性层可以通过外部压力而变形。

现在，参考图5，将进一步详细地描述根据示例实施例制造电容式触觉传感器的方法以及其中单个组件的功能。

图5是用于描述根据示例实施例的、制造电容式触觉传感器的方法的流程图。

参考图5，根据示例实施例制造电容式触觉传感器的方法包括：在第一衬底100的上表面上形成第一电极200的过程S410、在第一电极200的上表面上形成活性层300的过程S420、在活性层300的上表面上形成第二电极400的过程S430、以及将第二电极500放置在第二电极400的上表面上的过程S440。

在活性层300和第二电极400被布置为不与彼此接触的配置中，第二电极400和第二衬底500可以在过程S420的过程可以被执行之后而被单独地形成。也就是说，用于执行形成第二电极400的过程S430和将第二衬底500放置在第二电极的上表面上的过程S440的顺序可以不限于图5中所示的示例，并且可以与过程S410和过程420并行执行。

为了参考，第一衬底100和第二衬底500是位于电容式触觉传感器的最底层的组成组件。第一衬底100和第二衬底500可以由例如但不限于玻璃、陶瓷、硅、橡胶或塑料构成。这里，可以以各种方式来设计第一衬底100和第二衬底200的厚度、尺寸和形状，并且当必要时，可以省略第一衬底100和第二衬底200。第一衬底100和第二衬底500分别与第一电极200和第二电极400接触，并且用于支撑它们。

首先，在形成第一电极200的过程S410处，可以通过一般在半导体工艺中执行的光刻过程来形成第一电极200。

详尽阐述地，用于形成第一电极200的材料可以通过热蒸发方法、电子束蒸发方法和溅射方法中任一方法而被沉积在第一衬底100的上表面上。然而这里，形成第一电极200的材料的方法不限于上述方法。例如，转录、喷涂、真空过滤或静电纺丝根据涉及到的条件也可能是可能的。

形成第一电极200的材料可以是选自以下各项的电极材料：金属、导电金属氧化物、导电聚合物、导电碳、导电纳米颗粒以及插入在有机材料或导电材料之间的纳米颗粒。

随后，为了制造具有所要求的形状的电极，感光材料可以被涂覆，并且可以通过将感光材料的某部分暴露于光而形成图案。然后，通过执行干法或湿法蚀刻工艺，可以形成具有所要求的形状的电极。

此后，在过程S420处，活性层300在第一电极200的上表面上形成。通常，活性层300可以通过模制工艺、蚀刻工艺或旋转涂覆工艺而形成，但不限于这些工艺。根据示例实施例的活性层可以通过旋转涂覆离子型弹性体而被简单地形成。然而，在制造具有凸凹形结构(例如半球状形状)的活性层的情形下，可以采用在具有期望形状的模具中硬化液相离子型弹性体的方法。

现在，将参考图6来进一步详述形成活性层的方法。

图6是示出根据第二实例实施例、形成具有支柱结构的活性层的方法的概念示图。

首先，如图6所示，制备液态离子型弹性体(步骤A)。在根据示例实施例形成活性层的方法中，热塑性聚氨酯(TPU)和离子液体(IL)的基体溶液(IL/TPU)被用作离子型弹性体。接着，如图6所示，制备具有凸凹形结构的模具，并且将液相离子型弹性体注入进具有凸凹形结构的模具中(步骤B)。然后，如图6所示，硬化液相离子型弹性体，以及接着将硬化的离子弹性体从模具中分离(步骤C)。通过该过程，如图5所示，获得了具有半球状结构的活性层300(步骤D)。

为了参考，离子液体是以室温的离子的形式存在的盐。因为该材料本身仅包括离子，因此它具有大约10mS/cm的电导率、4V或更多的宽电化学窗口和非常低的挥发性。离子液体的粘度接近于水的粘度。同时，TPU是透明的和弹性的，并且与离子液体的较好混合具有高离子电导率。

因此，在本示例实施例中，通过使用液相离子型弹性体形成活性层300。这里，活性层300包括链段，并且链段包括硬链段和软链段。这些链段用于分割活性层300的内部并且在其中捕获一定浓度的离子。因此，如果施加外部压力，则活性层300内部的被链段隔离的区域可以变形，并且离子可以被释放出而进入活性层300。这里，通过其离子被释放出的机制复制通过其离子被挤压进Merkel细胞的细胞膜中的原理。如上所述，在活性层300内的有效离子的浓度通过外部压力而被调整，以及结果地，电容式触觉传感器的电容值被调整。返回参考图5，在第一电极200的上面形成活性层300之后，可以在活性层300的上表面上形成第二电极400(S430)。此时，在活性层300的上表面上形成第二电极400的方法与形成第一电极200的上述方法相同。

分别地形成在活性层300的上面和下面的第一电极200和第二电极400接收来自控制器(未示出)的电信号，并且能够测量由施加到其的电势差产生的电阻或电容变化。最后，在过程S440处，第二衬底500被放置在第二电极400的上表面上。因为第二衬底500与上面描述的第一介质相同，因此第二衬底500的说明将在其中被省略。如上所示，图5的形成第二电极400的过程S430可以被并行执行。因此，第二电极400和第二衬底500可以单独地形成，并且被放置在活性层300的上面。

图7是示出根据示例实施例的、电容式触觉传感器中的通过压力的电容变化的测量的图表。

在TPU和离子TPU的比较中，可以看到在根据本示例实施例的离子TPU的情形下，电容值随着压力的上升而增加。然而，常规TPU几乎不展示出电容的变化。

至于电容值在离子TPU的情形下增加的原因，如果将压力施加到被用作活性层300的离子TPU，则链断内部变形并且捕获在链断中的离子被释放出。结果，增加了在活性层300的表面中的有效离子的浓度，从而在其表面上的离子种类增加。表面上增加的离子转而增加静电电容，其被转换成电信号。至于电容值在离子TPU的情形下增加的另一原因，如果活性层300与第二电极400接触，则形成双电层(EDL)并且压力被施加到离子TPU。结果，在活性层300和第二电极400之间的接触区域随着施加的压力而增加，导致基于离子TPU的传感器设备中的电容的增加。

此外，如从图7中可以看到的，这也证明根据示例实施例的电容式触觉传感器能够测量压力范围内的压力，取决于设置的测量范围。

图8A至图8C是示出根据示例实施例的电容式触觉传感器的测试结果的图表。

图8A和图8B示出本示例实施例的电容式触觉传感器对某个压力的响应性。图8A示出当刺激分别地以100Pa、1kPa和10kPa的压力周期性地被施加到触觉传感器时电容变化。从图形中可以看出，尽管100kPa的压力处的变化与1kPa和10kPa的压力处的变化相比是小的，但是仍然观察到规则的图形图案。此外，当施加1kPa的压力时电容变化是当施加10kPa的压力时电容变化的三倍，并且每个图形相对于刺激具有规则的变化宽度。因此，这证明了根据本示例实施例的电容式触觉传感器具有可靠性，即使在被施加重复的压力时。

图8B是示出根据示例实施例的电容式触觉传感器的重复响应性的图表。应当观察到，当在360秒的一定周期重复地施加1N的外部压力时，电容的变化值是恒定的。

此外，图8C是示出在其中示例实施例的电容式触觉传感器的活性层300为下列各项的相应情形下的通过压力的电容变化的图表：被图案化为半球状支柱结构的TPU(即，图案化的TPU)、具有半球状支柱结构的离子TPU(即，图案化的离子TPU)、不具有支柱结构的TPU(即，原来的TPU)和不具有没有支柱结构的离子TPU(即，原来的离子)。

从图8C中可以看出，在根据示例实施例的离子TPU被用作活性层300的情形下，与压力有关的电容变化被发现是大的。此外，在非离子的普通TPU被用作活性层300的情形下，无论它们是否具有支柱结构，与压力有关的电容变化几乎不被观察到。

而且，当具有支柱结构的离子TPU被用作活性层300时，与压力有关的电容变化被发现是大的。

图9A至图9D是示出通过使用示例实施例的电容式触觉传感器来测量各种外部压力的结果的图表。

图9A中的左图表和右图表示出当通过使用扬声器给予“Do”的音符(左)和题为“Arirang”(阿里郎)的歌曲(右)时，在根据示例实施例的电容式触觉传感器中测量的电容值的变化。通过该实验，在将来使用电容式触觉传感器作为人造耳鼓的可能性能够被确认。此外，图9B示出当通过移动电话的接收器的振动给予题为“You raise me up”的歌曲时，在电容式触觉传感器中测量的电容值的变化。通过该实验，使用电容式触觉传感器作为人造声带的可能性能够被确认。此外，图9C是示出通过将电容器触觉传感器附着到人的太阳穴而测量脉搏的结果的图表，以及图9D是示出通过将电容器触觉传感器附着到人的手指而敲键盘的结果的图表。通过这些实验，可以配置：根据示例实施例的电容式触觉传感器能够测量各种外部压力。

而且，尽管没有被示出，但是存在能够通过根据示例实施例的电容式触觉传感器进行测量的压力的10.33Pa的下限。即，该压力值是可以通过测量电容变化而可被测量的最小压力。

出于说明性的目的，提供了说明性实施例的上述描述，并且本领域的技术人员应当理解，在不改变说明性实施例的技术概念和本质特征的情况下，可以做出各种改变和修改。因此，应当清楚，上面描述的说明性实施例在所有的方面中是说明性的，并且不限制本公开。例如，被描述为单个类型的每个组件可以以分布的方式而被实施。同样地，被描述为是分布的组件可以以组合的方式而被实施。

发明构思的范围通过权利要求和它们的等同物进行限定，而不是被说明性实施例的详细描述所限定。应当理解，从权利要求和它们的等同物中的意义和范围中构思的所有修改和实施例被包括在发明构思的范围中。

Claims (12)

1.一种电容式触觉传感器，包括：

第一电极；

活性层，形成在所述第一电极的上表面上；以及

第二电极，形成在所述活性层的上表面上，

其中所述活性层由包括弹性体和离子液体的离子型弹性体构成，

所述活性层在其中具有被配置为对活性层进行分割并且隔离一定浓度的离子的链段，并且通过外部压力而被施加压力的活性层表面的有效离子的浓度被调整，

被分割的所述活性层的区域根据所述外部压力而变形时，所述链段将被隔离的所述离子向所述活性层释出，随着所述活性层的有效离子的浓度增加，所述活性层表面的离子数增加以增加所述电容式触觉传感器的电容。

2.根据权利要求1所述的电容式触觉传感器，其中随着所述有效离子的所述浓度通过所述外部压力而被调整，所述电容式触觉传感器的电容值被调整。

3.根据权利要求1所述的电容式触觉传感器，

其中所述活性层的所述上表面具有凸凹形结构，以及

在所述活性层和所述第二电极之间的接触表面通过所述外部压力而增加，并且所述有效离子的所述浓度随着所述接触表面增加而增加。

4.根据权利要求1所述的电容式触觉传感器，其中所述活性层具有放置在所述活性层的所述上表面上的多个半球状结构。

5.根据权利要求1所述的电容式触觉传感器，

其中所述链段包括硬链段和软链段，以及

所述链段通过所述外部压力而被离子挤压。

6.根据权利要求1所述的电容式触觉传感器，

其中所述离子型弹性体包括热塑性聚氨酯(TPU)和离子液体(IL)的基体溶液(IL/TPU)。

7.根据权利要求1所述的电容式触觉传感器，还包括：

与所述第一电极接触的第一衬底；以及

与所述第二电极接触的第二衬底。

8.根据权利要求1所述的电容式触觉传感器，还包括：

控制器，被配置为检测形成在所述第一电极和所述第二电极之间的电容并且基于检测到的所述电容检测所述外部压力。

9.一种制造电容式触觉传感器的方法，包括：

在第一衬底的上表面上形成第一电极；

在所述第一电极的上表面上形成活性层；

在所述活性层的上表面上形成第二电极；以及

将第二衬底放置在所述第二电极的上表面上，

其中所述活性层由包括弹性体和离子液体的离子型弹性体构成，

并且所述活性层在其中具有被配置为对所述活性层进行分割并且隔离一定浓度的离子的链段，并且通过外部压力而被施加压力的活性层表面的有效离子的浓度被调整，

被分割的所述活性层的区域根据所述外部压力而变形时，所述链段将被隔离的所述离子向所述活性层释出，随着所述活性层的有效离子的浓度增加，所述活性层表面的离子数增加以增加所述电容式触觉传感器的电容。

10.根据权利要求9所述的方法，

其中形成所述活性层的步骤包括：

将液相离子型弹性体注射到具有凸凹形结构的模具中；

硬化所述液相离子型弹性体；以及

将所硬化的离子型弹性体与所述模具分离。

11.根据权利要求10所述的方法，其中具有所述凸凹形结构的所述模具设置有用于形成半球状结构的凹槽。

12.根据权利要求10所述的方法，其中具有所述凸凹形结构的所述模具设置有被形成允许以阵列的形式布置半球状结构的多个凹槽。

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