CN109773834A - 一种具有精准位置捕捉功能的定位结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有精准位置捕捉功能的定位结构，该结构包括第一导电线、空间隔离层和第二导电线，所述第一导电线和第二导电线的端点处均连接有导电元件，所述第一导电线与第二导电线通过空间隔离层空间隔离，且第一导电线与第二导电线在受到挤压后相互接触并导通。该结构简单，定位精度高，便于大面积组合使用，且生产成本低、使用效果好、适应性好、便于广泛推广。该定位结构多个组合，模块化连接组网使用。

Description

一种具有精准位置捕捉功能的定位结构

技术领域

本发明属于电子技术领域，特别涉及一种定位结构。

背景技术

触觉传感器，即仿生皮肤，在人机交互作业中扮演着重要角色。机器人仿生皮肤的作用，就是模拟人的触觉神经系统，感知与外界环境接触的作用点及接触力大小，从而为机器人路径规划、接触力控制等提供信息。仿生皮肤是材料与电子技术相结合的产物，随着计算机技术的发展，仿生皮肤在未来应用于各种机器人将变得越来越常见。但是现有的大多数机器人触觉传感器存在矩阵结构复杂、必须按尺寸定制、制作成本高、维修成本高、不适合大面积使用等缺点。

如现有技术公开了一种机器人仿真皮肤(专利申请号为201510560551.8)，包括皮肤根、绝缘根、第一玻璃胶混合物根、导电线、海绵回弹根、第二玻璃胶混合物根和树脂胶根，所述皮肤根与绝缘根之间有弹力布根，所述第一玻璃胶混合物根与导电线胶合为一体，所述导电线连接有引线，所述引线经电阻连接至直流电源。该发明中皮肤根的设计增加了皮肤的视觉和触觉的真实感，皮肤根内设计有绝缘根，提高额仿真皮肤在使用过程中的安全性，对机器人也产生一定的保护效应。该发明中第一玻璃混合物根和第二玻璃混合物根的设计，增强了仿真皮肤的抗氧化性，皮肤根与绝缘根之间有弹力布根，提高了皮肤根的触摸手感和扩张伸力，提高了皮肤的真实性。但是仍然存在原材料中化工中间体过多，不易降解，容易造成环境负担，不适合投入工业化生产，结构复杂，不适合大面积使用等缺点。

再如现有技术公开了一种高敏度的智能机器人皮肤(专利申请号为201510218591.4)，该皮肤包括由导电单体按一定比例与高分子掺杂复合而成的复合根，镀设于复合根两面电极根，以及包裹于电极根外表的外表根,所述导电单体至少包括导电微弹簧。该发明利用导电碳纤维与高分子复合技术，不仅兼有人类皮肤的柔韧性和多维敏感性特征，满足机器人皮肤的高感度、柔韧性与多功能化的要求，而且更近接地模拟人类肤质的触觉感观。但是仍然存在制作工艺复杂，涉及程序繁琐，不适合商业化发展，结构复杂，不适合大面积使用等缺点。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有精准按压位置捕捉功能的定位结构，该结构精度高、结构简单且便于大面积使用，且加上温差感知结构后可以感知结构上面的温差变化。

本发明的另一个目的在于提供一种生产成本低、使用效果好、适应性好、便于广泛推广的具有精准位置捕捉功能的定位结构。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种具有精准位置捕捉功能的定位结构，该结构包括第一导电线、空间隔离层和第二导电线，所述第一导电线和第二导电线的端点处均连接有导电元件，所述第一导电线与第二导电线通过空间隔离层空间隔离，且第一导电线与第二导电线在受到挤压后相互接触并导通。其中第一导电线和第二导电线可以是普通的导电线，也可以是其他导电线。导电元件包括但不限于电阻和电感，只要能够实现电信号传输即可。空间隔离层可以为一个有弹性的支撑柱，支开第一导电线和第二导电线的；也可以把该结构制作成气体密封结构，使中间有一个气泡，并且使第一导电线和第二导电线分别固定在气泡上层和下层上面，从而能够空间隔离第一导电线和第二导电线；总之只要能够实现空间隔离，并在第一导电线和第二导电线受到挤压时不妨碍二者相互接触并导通即可。在工作中，第一导电线和第二导电线都为单独的信号传输路线，第一导电线和第二导电线的每一个端点相连的导电元件的外端均可以作为电信号输入点和信号输出点，当多个该定位结构通过导电元件连接组成定位网络时，选定组网中的2个以上位置作为测量点，需要在测量点最近的位置选取导电元件的端点作为信号输入点和信号接收点，测量点必须包括所有的本结构组成模块化组网后的，由第一导电线和第二导电线所组成的正常状态下互不连通的导电线网。正常状态下在信号输入点输入一个信号，在信号输出点会输出对应的正常信号，但是当第一导电线与第二导电线在受到挤压后相互接触并导通后，在信号输入端输入一个信号，在信号输出点会输出一个变化信号，且挤压不同的已连接的结构时其信号差异有所不同，可以通过计算信号变化情况来定位挤压点的位置，通过2个以上测量点的分别测量，每个该结构被按压的时候都会得出一组两个数字的坐标系，从而实现定位功能，并通过增加多个信号输入端和多个信号输出点的设置，可以进一步保证定位的精度。该结构简单，定位精度高，便于大面积组合使用，且生产成本低、使用效果好、适应性好、便于广泛推广。且该结构可以通过排列并连接，组成面状阵列使用。该结构简单、模块化安装、安装简易、维修方便成本低、且不需要提前按机器人尺寸量身定制，只需要多个结构模块组网使用，就可实现定位功能，且只需要设置2个测量点，就可以达到精准定位的目的，解决了其他模块化皮肤每个模块都有线束，大量线束占据大量空间的痛点。且可以通过设置多对输入点和输出点来进一步增加测量精度。该结构具有体积小、线少、测量精度高、制作成本低、便于安装维修、便于大面积使用的优点。

进一步地，该结构还包括绝缘顶层和绝缘底层，所述第一导电线、空间隔离层和第二导电线夹持于绝缘顶层和绝缘底层之间。在该结构的大面积组网使用时，每个结构还可以包括绝缘顶层和绝缘底层，绝缘顶层和绝缘底层主要起到构建一个容纳空间的作用，也可以起到防水防尘防腐的作用，能够使得在结构被挤压后，失去挤压力的时候可以快速回弹到正常状态。方便本发明的结构方便批量生产，便于储存和拼接，且其当把空气隔离层换成绝缘层来完全绝缘隔离开第一导电线和第二导电线时能够为其他如帕尔贴、温差电阻、感光电阻、电容等其他电子元器件提供基础连接网络，来实现其他功能，从而拓展本结构的功能。同时所有导电元件也位于绝缘顶层和绝缘底层之间，且所有导电元件均匀分布在绝缘顶层和绝缘底层的边缘处，并优选的，每个导电元件的一部分与其对应的导电线连接，另一部分露出于绝缘顶层和绝缘底层之间，便于该结构在大面积组网使用时结构与结构之间的连接。

更进一步地，所述第一导电线固定于绝缘底层上，所述第二导电线固定于绝缘顶层上，所述空间隔离层夹持于第一导电线和第二导电线之间。其作用是空间隔离第一导电线和第二导电线。第一导电线固定于绝缘底层上，第二导电线固定于绝缘顶层上能够保证第一导电线和第二导电线分别紧贴在绝缘底层和绝缘顶层上，在第一导电线和第二导电线通过空间隔离层隔离时，只要绝缘底层和绝缘顶层不发生相对方向的变形，第一导电线和第二导电线就不会发生意外接触。同时，在使用时，只要外接作用力作用在了绝缘顶层或绝缘底层并使绝缘顶层或绝缘底层发生变形后，绝缘顶层和绝缘底层就能够带动对应的导电线位置发生变化，进而使第二导电线和第一导电线相互接触并导通。

进一步地，所述导电元件为导电连接件。导电连接件可以是可导电的带相同电阻值的导电磁铁，也可以是相同电阻值的电阻与其他具有任意相同较小电阻值的导电磁铁的串联，导电磁铁位置位于该结构外面，作用是与其他该模块的磁铁相互连接；或者是可导电的带相同电阻值的可以两两连接的连接卡扣，或是有相同电阻值的电阻和其他任意较小电阻值的可导电卡扣的串联，卡扣位于该结构的外面。导电磁铁和导电卡扣的设置既能够实现导电功能，辅助第一导电线和第二导电线分别与其他组网的该模块的第一导电线和第二导电线连接形成正常状态下互不相通的导电线网，又能够在实际使用该过程中，当多个该结构组合形成组网结构时方便拆卸和组合连接。能够大大提升该结构的使用适应性。进一步的，导电元件为有固定电阻值的导电磁铁或有固定电阻值的可活动的连接结构。进一步的是当每一个电元件的电阻值都是相同的固定值的时候，更方便计算当该结构内的第一导电线和第二道导电线连通时该结构与测量点的回路电阻。

进一步地，该结构还包括第三导电线、绝缘隔离层和第四导电线和帕尔贴层，所述第三导电线、绝缘隔离层和第四导电线依次设置于绝缘顶层和帕尔贴层之间，所述第三导电线和第四导电线的端点处均连接有导电元件，且所述第三导电线与第四导电线通过绝缘隔离层完全绝缘隔离，且第三导电线与第四导电线在受到挤压后不会相互接触并导通。且第三导电线与第四导电线还连接帕尔贴的正负极用于感知帕尔贴温差变化后的电流或电压。第三导电线、绝缘隔离层和第四导电线和帕尔贴层结构的设置类似于第一导电线、空间隔离层、第二导电线和绝缘底层的结构设置，不同于第一导电线、空间隔离层和第二导电线的定位功能，第三导电线、绝缘隔离层和第四导电线和帕尔贴层结构的设置用于实现温差感知的功能，当帕尔贴层中的帕尔贴结构有热传导时，在测量点测量第三导电线和第四导电线会测量到电压，在组网结构中选取三个位置作为测量点，在选择测量点的时候要求每个测量点尽量分散。已知网络中每个该结构与这三个测量点的回路电阻值，此时为三个明确的数字，当模块组网中任意该结构的帕尔贴产生热传导的时候，就可以按照三个测量点中测量到的电压的数值，得出三个数字的数字比例，通过数字比对就可以判定出发生热传导的该结构的位置。再通过测量测量点的电流大小，已知帕尔贴的热转化率，该定位结构到达三个测量点的电阻值，就能计算出单位时间导热量及传导方向同时配合已知的室温来大概计算瞬时温差，可以计算出接触物体的大概温度。在本发明中，根据具体要实现的功能，还可以进一步增加层数来拓展功能。

更进一步地，所述第三导电线固定于绝缘顶层上，所述第四导电线固定于帕尔贴层上，所述绝缘隔离层夹持于第三导电线和第四导电线之间。第三导电线固定于绝缘顶层上，第四导电线固定于帕尔贴层上能够保证第三导电线和第四导电线分别紧贴在绝缘顶层和帕尔贴层上，在第三导电线和第四导电线通过绝缘隔离层隔离时，不管绝缘顶层和帕尔帖层如何变形，第三导电线和第四导电线都不会发生意外接触。

更进一步地，所述导电元件为导电连接件。导电连接件可以是可导电的带相同电阻值的导电磁铁，也可以是相同电阻值的电阻与其他具有任意相同较小电阻值的导电磁铁的串联，导电磁铁位置位于该结构外面，作用是与其他该模块的磁铁相互连接；或者是可导电的带相同电阻值的可以两两连接的连接卡扣，或是有相同电阻值的电阻和其他任意较小电阻值的可导电卡扣的串联，卡扣位于该结构的外面。导电磁铁和导电卡扣的设置既能够实现导电功能，辅助第三导电线和第四导电线分别与其他组网的该模块的第三导电线和第四导电线连接形成第三导电线网和第四导电网，又能够在实际使用该过程中，多个该结构组合形成组网结构时方便拆卸和组合连接。能够大大提升该结构的使用适应性。进一步的，导电元件为有固定电阻值的导电磁铁或有固定电阻值的可活动的连接结构。进一步的降低计算难度。

更进一步地，第一导电线，空间隔离层，第二导电线的按压定位结构；或者是第三导电线，绝缘隔离层，第四导电线加帕尔贴的热传导定位结构；或者是按压定位结构和热传导定位结构的组合结构。都是要通过导电连接件来连接，组网，形成模块化组网结构来使用。

本发明的有益效果在于：该结构包括第一导电线、空间隔离层和第二导电线，所述第一导电线和第二导电线的端点处均连接有导电元件，所述第一导电线与第二导电线通过空间隔离层空间隔离，且第一导电线与第二导电线在受到挤压后相互接触并导通。其中第一导电线和第二导电线可以是普通的导电线，也可以是自带电阻值的其他导电线。导电元件包括但不限于电阻和电感，只要能够实现电信号传输即可。空间隔离层可以为一个有弹性的支撑柱，支开第一导电线和第二导电线的；也可以把该结构制作成气体密封结构，使中间有一个气泡，并且使第一导电线和第二导电线分别固定在气泡上层和下层上面，从而能够空间隔离第一导电线和第二导电线；总之只要能够实现空间隔离，并在第一导电线和第二导电线受到挤压时不妨碍二者相互接触并导通即可。在工作中，第一导电线和第二导电线都为单独的信号传输路线，第一导电线和第二导电线的每一个端点相连的导电元件的外端均可以作为电信号输入点和信号输出点，当多个该定位结构通过导电元件连接组成定位网络时，选定组网中的2个以上位置作为测量点，需要在测量点最近的位置选区导电元件的端点作为信号输入点和信号接收点，测量点必须包括所有的本结构组成模块化组网后，由第一导电线和第二导电线所组成的正常状态下互不连通的导电线网。正常状态下在信号输入点输入一个信号，在信号输出点会输出对应的正常信号，但是当第一导电线与第二导电线在受到挤压后相互接触并导通后，在信号输入端输入一个信号，在信号输出点会输出一个变化信号，且挤压不同的已连接的结构时其信号差异有所不同，可以通过计算信号变化情况来定位挤压点的位置，通过2个以上测量点的分别测量，每个该结构被按压的时候都会得出一组两个数字的坐标系，从而实现定位功能，并通过增加多个信号输入端和多个信号输出点的设置，可以进一步保证定位的精度。该结构简单，定位精度高，便于大面积组合使用，且生产成本低、使用效果好、适应性好、便于广泛推广。且该结构可以通过排列并连接，组成面状阵列使用。该结构简单、模块化安装、安装简易、维修方便成本低、且不需要提前按机器人尺寸量身定制，只需要多个结构模块组网使用，就可实现定位功能，且只需要在任意位置设置2个测量点，就可以达到精准定位的目的，解决了其他模块化皮肤每个模块都有线束，大量线束占据大量空间的痛点。且可以通过设置多对输入点和输出点来进一步增加测量精度。该结构具有体积小、线少、测量精度高、制作成本低、便于安装维修、便于大面积使用的优点。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图。

图2是本发明实施例一中导电元件与绝缘顶层和绝缘底层结合的俯视结构示意图。

图3是本发明实施例一中绝缘底层、第一导电线和空间隔离层结合的结构示意图。

图4是本发明实施例一中绝缘顶层、第二导电线和空间隔离层结合的结构示意图。

图5是本发明实施例二的结构示意图。

图6是本发明实施例二中导电元件与绝缘顶层、绝缘底层和帕尔帖层结合的俯视结构示意图。

图7是本发明实施例二中绝缘底层的结构示意图。

图8是本发明实施例二中绝缘底层、第一导电线和空间隔离层结合的结构示意图。

图9是本发明实施例二中绝缘顶层、第二导电线和空间隔离层结合的结构示意图。

图10是本发明实施例二中绝缘顶层的结构示意图。

图11是本发明实施例二中绝缘顶层、绝缘隔离层和第三导电线结合的结构示意图。

图12是本发明实施例二中第四导电线和帕尔帖层结合的结构示意图。

图13是本发明实施例二中帕尔帖层的结构示意图。

图14是本发明在应用时多个定位结构组合形成第一种组网结构后进行定位的示意图。

图15是本发明在应用时多个定位结构组合形成第二种组网结构的结构示意图。

图16是本发明在应用时多个定位结构组合形成第三种组网结构的结构示意图。

图17是本发明在应用时多个定位结构组合形成第四种组网结构的结构示意图。

图18是本发明在应用时多个定位结构组合形成第五种组网结构的结构示意图。

图19为从测量点1绿网发出电信号，经过A点的回路回到测量点1红网回来时的电流流经电阻结构示意图。

图20为图19简化后的结构示意图。

图21为计算从测量点1的绿网端点到达A结构的电阻值的计算公式。

图22为计算从测量点1的红网端点到达A结构的电阻值的计算公式。

图23为计算从测量点1的绿网端点经经过A结构的回路回到测量点1红网端点的电阻值的计算公式。

图24为从测量点2绿网发出电信号，经过A点的回路回到测量点2红网回来的电流流经电阻结构示意图。

图25为图24简化后的结构示意图。

图26为计算从测量点2的绿网端点到达A结构的电阻值的计算公式。

图27为计算从测量点2的红网端点到达A结构的电阻值的计算公式。

图28为计算从测量点2的绿网端点经经过A结构的回路回到测量点1红网端点的电阻值的计算公式。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1-4所示，本发明提供一种具有精准位置捕捉功能的定位结构，该结构包括第一导电线1、空间隔离层2和第二导电线3，第一导电线1和第二导电线3的端点处均连接有导电元件4，第一导电线1与第二导电线3通过空间隔离层2空间隔离，且第一导电线1与第二导电线3在受到挤压后相互接触并导通。其中第一导电线1和第二导电线3可以是普通的导电线，也可以是其他导电线。导电元件4包括但不限于电阻和电感，只要能够实现电信号传输即可。空间隔离层可以为一个有弹性的支撑柱，支开第一导电线和第二导电线的；也可以把该结构制作成气体密封结构，使中间有一个气泡，并且使第一导电线和第二导电线分别固定在气泡上层和下层上面，从而能够空间隔离第一导电线和第二导电线；总之只要能够实现空间隔离，并在第一导电线和第二导电线受到挤压时不妨碍二者相互接触并导通即可。在工作中，第一导电线和第二导电线都为单独的信号传输路线，第一导电线和第二导电线的每一个端点相连的导电元件的外端均可以作为电信号输入点和信号输出点，当多个该定位结构通过导电元件连接组成定位网络时，选定组网中的2个以上位置作为测量点，需要在测量点最近的位置选区导电元件的端点作为信号输入点和信号接收点，测量点必须包括所有的本结构组成模块化组网后的，由第一导电线和第二导电线所组成的正常状态下互不连通的导电线网。正常状态下在信号输入点输入一个信号，在信号输出点会输出对应的正常信号，但是当第一导电线与第二导电线在受到挤压后相互接触并导通后，在信号输入端输入一个信号，在信号输出点会输出一个变化信号，且挤压不同的已连接的结构时其信号差异有所不同，可以通过计算信号变化情况来定位挤压点的位置，通过2个以上测量点的分别测量，每个该结构被按压的时候都会得出一组两个数字的坐标系，从而实现定位功能，并通过增加多个信号输入端和多个信号输出点的设置，可以进一步保证定位的精度。该结构简单，定位精度高，便于大面积组合使用，且生产成本低、使用效果好、适应性好、便于广泛推广。且该结构可以通过排列并连接，组成面状阵列使用。该结构简单、模块化安装、安装简易、维修方便成本低、且不需要提前按机器人尺寸量身定制，只需要多个结构模块组网使用，就可实现定位功能，且只需要设置2个测量点，就可以达到精准定位的目的，解决了其他模块化皮肤每个模块都有线束，大量线束占据大量空间的痛点。且可以通过设置多对输入点和输出点来进一步增加测量精度。该结构具有体积小、线少、测量精度高、制作成本低、便于安装维修、便于大面积使用的优点。

在本实施例中，该结构还包括绝缘顶层5和绝缘底层6，第一导电线1、空间隔离层2和第二导电线3夹持于绝缘顶层5和绝缘底层6之间。在该结构的大面积组网使用时，每个结构还可以包括绝缘顶层5和绝缘底层6，绝缘顶层5和绝缘底层6主要起到构建一个容纳空间的作用。本发明的结构方便批量生产，便于储存和拼接，且其绝缘作用能够便于增加其他功能层，从而拓展本结构的功能。同时所有导电元件4也位于绝缘顶层5和绝缘底层6之间，且所有导电元件均匀分布在绝缘顶层5和绝缘底层6的边缘处，并优选的，每个导电元件4的一部分与其对应的导电线连接，另一部分露出于绝缘顶层5和绝缘底层6之间，便于该结构在大面积组网使用时结构与结构之间的连接。

在本实施例中，第一导电线1固定于绝缘底层5上，第二导电线3固定于绝缘顶层6上，空间隔离层2夹持于第一导电线1和第二导电线3之间。第一导电线1固定于绝缘底层5上，第二导电线3固定于绝缘顶层6上能够保证第一导电线1和第二导电线3分别紧贴在绝缘底层5和绝缘顶层6上，在第一导电线1和第二导电线3通过空间隔离层2隔离时，只要绝缘顶层5和绝缘底层6不发生变形，第一导电线1和第二导电线3就不会发生意外接触。同时，在使用时，只要外接作用力作用在了绝缘顶层5或绝缘底层6并使绝缘顶层5或绝缘底层6发生变形后，绝缘顶层5和绝缘底层6就能够带动对应的导电线位置发生变化，进而使第二导电线3和第一导电线1相互接触并导通。

在本实施例中，导电元件4为导电连接件。导电连接件的设置既能够实现导电功能，辅助第一导电线1和第二导电线3实现信息传导和定位功能，又能够在实际使用该过程中，多个结构组合形成组网结构时方便拆卸和组合连接。能够大大提升该结构的使用适应性。

如图5-13，在本实施例中，该结构还包括第三导电线7、绝缘隔离层8和第四导电线9和帕尔贴层10，第三导电线7、绝缘隔离层8和第四导电线9依次设置于绝缘顶层5和帕尔贴层10之间，第三导电线7和第四导电线9的端点处均连接有导电元件4，且第三导电线7与第四导电线9通过绝缘隔离层8空间隔离，且第三导电线7与第四导电线9在受到挤压后不会相互接触并导通。第三导电线7、绝缘隔离层8和第四导电线9和帕尔贴层10结构的设置类似于第一导电线1、空间隔离层2、第二导电线3和绝缘底层6的结构设置，不同于第一导电线1、空间隔离层2和第二导电线3的定位功能，第三导电线7、绝缘隔离层8和第四导电线9和帕尔贴层10结构的设置用于实现温差感知的功能，当帕尔贴层10中的帕尔贴结构有热传导时，在测量点会产生电压，通过不同点位的比值能计算出电压中心位置，通过电流大小能计算出单位时间导热量，电压正反断定是遇冷还是遇热，同时配合已知的室温来大概计算瞬时温差，可以计算出接触物体的大概温度。在本发明中，根据具体要实现的功能，还可以进一步增加层数来拓展功能。

在本实施例中，第三导电线7固定于绝缘顶层5上，第四导电线9固定于帕尔贴层10上，绝缘隔离层8夹持于第三导电线7和第四导电线9之间。第三导电线7固定于绝缘顶层5上，第四导电线9固定于帕尔贴层10上能够保证第三导电线7和第四导电线9分别紧贴在绝缘顶层5和帕尔贴层10上，在第三导电线7和第四导电线9通过绝缘隔离层8隔离时，不管绝缘顶层5和帕尔帖层10如何变形，第三导电线7和第四导电线8都不会发生意外接触。

在本实施例中，导电元件4为导电连接件。导电连接件的设置既能够实现导电功能，辅助第三导电线7和第四导电线9实现信息传导和热传感功能，又能够在实际使用该过程中，多个结构组合形成组网结构时方便拆卸和组合连接。能够大大提升该结构的使用适应性。进一步的，导电元件4为具有一定电阻值的导电连接件或具有一定电阻值的其他可移动的连接结构。

在本实施例中，如图14，该实施例只是俯视结构示意图，将多层结构体现在了一个平面上。图中的每个该定位结构都有第一导电线和第二导电线，其中第一导电线和第二导电线都分别在6边形的内部与导电元件隔点相连，并且因为6边形特有的图形结构，当多个该定位结构组合起来的时候形成了3张正常情况下互不相通的导电网，分别定义为红色导电线网、绿色导电线网和蓝色导电线网，并且每一个该定位结构中都只有两种颜色的导电线网通过，与图1-4中的结构相同，每两个相连的导电元件连通的该模块内部的导电线都被视为是同一种颜色的导电线，并且同一种颜色的导电线会形成一个相同颜色的导电线网。由于6边形的特殊结构，多个该定位结构模块化组网的时候会形成一个“两线组三网”的模块组网结构，即虽然每个该定位模块内部都只有第一导电线和第二导电线两根导电线，但是由于6边形特有的角度，形成了三张正常状态下互不相交的网。如图14的红色导电线会组成一个红色的导电网，蓝色导电线会组成一个蓝色的导电网，绿色导电线会组成一个绿色的导电网。该结构正常状态下，每个该模块内部的两条不同颜色的导电线都是不相连状态，但是在按压产生形变之后，该结构内的第一导电线和第二导电线连通，使得整体模块组网的两个不同颜色的导电网有了相连通的点，通过已知数据做计算可以定位被按压的该结构在模块组网中的位置。假设A点是红色导电线和绿色导电线相交的点：

因为该结构内的第一导电线在该结构内是串联连接的，当任意点与第二导电线连接时其电阻值的差异基本可以忽略不计，所以不管该结构内任意点与第二导电线相连都视作电阻值相同。

同理该结构内的第二导电线在该结构内也是串联连接的，当任意点与第一导电线相连时其电阻值的差异基本可以忽略不计，所以不管该结构内任何点与第一导电线相连都视作电阻值相同。

在此计算例中内部的第一导电线和第二导电线使用电阻极小的材料，电阻忽略不计。

所以当电信号从该结构外的任意一个导电元件进入并从其他两个导电元件中的另外一个导电元件出来时，其电阻值是一定的。设该结构的通过电阻值为R0。

当该结构内的第一导电线和第二导电线相连时，电信号从该结构外的连接第一导电线的导电元件进入，再经过第一导电线和第二导电线后从连接第二导电线的导电元件中流出，此时通过该结构的电阻值也同样为R₀

同理当电信号只通过该结构的一个导电元件的时候，其电阻值是R0/2

可以计算当A点内的第一导电线和第二导电线完全连通的时候从测量点1绿网发出电信号，经过A点的回路回到测量点1红网回来的电阻值：

其电阻结构是：如图19；结构简化后，如图20。

计算从测量点1的绿网端点到达A结构的电阻值：如图21。

计算从测量点1的红网端点到达A结构的电阻值：如图22。

计算从测量点1的绿网端点经经过A结构的回路回到测量点1红网端点的电阻值：如图23。

可以计算当A点内的第一导电线和第二导电线完全连通的时候从测量点2绿网发出电信号，经过A点的回路回到测量点2红网回来的电阻值：

其电阻结构是：如图24，简化后的结构如图25。

计算从测量点2的绿网端点到达A结构的电阻值：如图26。

计算从测量点2的红网端点到达A结构的电阻值：如图27。

计算从测量点2的绿网端点经经过A结构的回路回到测量点1红网端点的电阻值：如图28。

本发明的有益效果在于：相比于现有技术，该结构包括第一导电线、空间隔离层和第二导电线，所述第一导电线和第二导电线的端点处均连接有导电元件，所述第一导电线与第二导电线通过空间隔离层空间隔离，且第一导电线与第二导电线在受到挤压后相互接触并导通。其中第一导电线和第二导电线可以是普通的导电线，也可以是自带电阻值的其他导电线。导电元件包括但不限于电阻和电感，只要能够实现电信号传输即可。空间隔离层可以为一个有弹性的支撑柱，支开第一导电线和第二导电线的；也可以把该结构制作成气体密封结构，使中间有一个气泡，并且使第一导电线和第二导电线分别固定在气泡上层和下层上面，从而能够空间隔离第一导电线和第二导电线；总之只要能够实现空间隔离，并在第一导电线和第二导电线受到挤压时不妨碍二者相互接触并导通即可。在工作中，第一导电线和第二导电线都为单独的信号传输路线，第一导电线和第二导电线的每一个端点相连的导电元件的外端均可以作为电信号输入点和信号输出点，当多个该定位结构通过导电元件连接组成定位网络时，选定组网中的2个以上位置作为测量点，需要在测量点最近的位置选区导电元件的端点作为信号输入点和信号接收点，测量点必须包括所有的本结构组成模块化组网后，由第一导电线和第二导电线所组成的正常状态下互不连通的导电线网。正常状态下在信号输入点输入一个信号，在信号输出点会输出对应的正常信号，但是当第一导电线与第二导电线在受到挤压后相互接触并导通后，在信号输入端输入一个信号，在信号输出点会输出一个变化信号，且挤压不同的已连接的结构时其信号差异有所不同，可以通过计算信号变化情况来定位挤压点的位置，通过2个以上测量点的分别测量，每个该结构被按压的时候都会得出一组两个数字的坐标系，从而实现定位功能，并通过增加多个信号输入端和多个信号输出点的设置，可以进一步保证定位的精度。该结构简单，定位精度高，便于大面积组合使用，且生产成本低、使用效果好、适应性好、便于广泛推广。且该结构可以通过排列并连接，组成面状阵列使用。该结构简单、模块化安装、安装简易、维修方便成本低、且不需要提前按机器人尺寸量身定制，只需要多个结构模块组网使用，就可实现定位功能，且只需要在任意位置设置2个测量点，就可以达到精准定位的目的，解决了其他模块化皮肤每个模块都有线束，大量线束占据大量空间的痛点。且可以通过设置多对输入点和输出点来进一步增加测量精度。该结构具有体积小、线少、测量精度高、制作成本低、便于安装维修、便于大面积使用的优点。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有精准位置捕捉功能的定位结构，其特征在于该结构包括第一导电线、空间隔离层和第二导电线，所述第一导电线和第二导电线的端点处均连接有导电元件，所述第一导电线与第二导电线通过空间隔离层空间隔离，且第一导电线与第二导电线在受到挤压后相互接触并导通。

2.根据权利要求1所述的具有精准位置捕捉功能的定位结构，其特征在于该结构还包括绝缘顶层和绝缘底层，所述第一导电线、空间隔离层和第二导电线夹持于绝缘顶层和绝缘底层之间。

3.根据权利要求2所述的具有精准位置捕捉功能的定位结构，其特征在于所述第一导电线固定于绝缘底层上，所述第二导电线固定于绝缘顶层上，所述空间隔离层夹持于第一导电线和第二导电线之间。

4.根据权利要求1所述的具有精准位置捕捉功能的定位结构，其特征在于所述导电元件为导电连接件。

5.根据权利要求2所述的具有精准位置捕捉功能的定位结构，其特征在于该结构还包括第三导电线、绝缘隔离层和第四导电线和帕尔贴层，所述第三导电线、绝缘隔离层和第四导电线依次设置于绝缘顶层和帕尔贴层之间，所述第三导电线和第四导电线的端点处均连接有导电元件，且所述第三导电线与第四导电线通过绝缘隔离层绝缘隔离，且第三导电线与第四导电线连接帕尔贴的正负极用于感知帕尔贴温差变化后的电流或电压。

6.根据权利要求5所述的具有精准位置捕捉功能的定位结构，其特征在于所述第三导电线固定于绝缘顶层上，所述第四导电线固定于帕尔贴层上，所述绝缘隔离层夹持于第三导电线和第四导电线之间。

7.根据权利要求6所述的具有精准位置捕捉功能的定位结构，其特征在于所述导电元件为导电连接件。

8.根据权利要求4或7所述的具有精准位置捕捉功能的定位结构，其特征在于多个该定位结构通过导电连接件相互连接，形成模块化组网。