CN117288355A - 一种压力传感器及柔性手指夹具 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种压力传感器，包括第一导线层、第二导线层以及位于第一导线层和第二导线层之间的导电层；其中，导电层的一侧与第一导线层邻接，导电层的另一侧与第二导线层邻接；第一导线层包括若干根彼此间隔设置的第一导线，第二导线层包括若干根彼此间隔设置的第二导线，第一导线与第二导线在导电层的厚度方向上的投影存在若干个交点。

Description

一种压力传感器及柔性手指夹具

技术领域

本说明书涉及传感器技术领域，特别涉及一种压力传感器及柔性手指夹具。

背景技术

压力传感器是一种能够将压力信号转换成电信号的器件或装置。随着可弯曲的、柔性的设备(例如，柔性执行器、可穿戴设备、柔性手指夹具等)在工业生产及生活中的逐渐增多，对于可弯曲的、柔性的设备进行实时压力监测的需求也越发强烈。但由于目前在可弯曲的、柔性的设备上使用的压力传感器单点传感面积较大，且在传感区域弯曲时会导致传感器内部产生内应力，使传感器空载阻值发生偏移甚至接近满载状态，无法进行压力传感。

因此，有必要提供一种压力传感器，以使其在传感区域弯曲时也能实现压力传感功能。

发明内容

本说明书一个或多个实施例提供一种压力传感器，包括第一导线层、第二导线层以及位于所述第一导线层和所述第二导线层之间的导电层；所述导电层的一侧与所述第一导线层邻接，所述导电层的另一侧与所述第二导线层邻接；所述第一导线层包括若干根彼此间隔设置的第一导线，所述第二导线层包括若干根彼此间隔设置的第二导线，所述第一导线与所述第二导线在所述导电层的厚度方向上的投影存在若干个交点。

在一些实施例中，若干根所述第一导线彼此平行，若干根所述第二导线彼此平行。

在一些实施例中，所述第一导线的延伸方向垂直于所述第二导线的延伸方向。

在一些实施例中，所述导电层能够弹性变形。

在一些实施例中，所述导电层包括弹性材料，弹性材料内填充有导电颗粒；和/或，所述第一导线包括弹性材料，弹性材料内填充有导电颗粒；和/或，所述第二导线包括弹性材料，弹性材料内填充有导电颗粒。

在一些实施例中，所述压力传感器还包括第一绝缘层，所述第一导线层固定在所述第一绝缘层上；和/或，包括第二绝缘层，所述第二导线层固定在所述第二绝缘层上。

在一些实施例中，所述第一绝缘层包括弹性材料；和/或，所述第二绝缘层包括弹性材料。

在一些实施例中，在所述导电层的体积为初始体积的状态下，所述导电层沿所述导电层的厚度方向间隔的两个表面之间的电阻值为R1，所述导电层沿所述导电层的宽度方向间隔的两个表面之间的电阻值为R2，所述宽度方向垂直于所述厚度方向，R2≤R1/1000；其中，所述导电层沿所述导电层的厚度方向间隔的两个表面之间的距离为L1，所述导电层沿所述导电层的宽度方向间隔的两个表面之间的距离为L2，L2≤10×L1。

本说明书一个或多个实施例提供一种柔性手指夹具，包括前述的压力传感器。

在一些实施例中，所述柔性手指夹具包括仿真手指部，所述仿真手指部包括指尖区域和指腹区域；所述压力传感器的一部分位于所述指尖区域，所述压力传感器的另一部分位于所述指腹区域。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1A是根据本说明书一些实施例所示的压力传感器的仰视图；

图1B是根据本说明书一些实施例所示的压力传感器的俯视图；

图2是根据本说明书另一些实施例所示的压力传感器的爆炸图；

图3A是根据本说明书一些实施例所示的压力传感器的排布侧视图

图3B是根据本说明书一些实施例所示的压力传感器的排布俯视图；

图4是根据本说明书一些实施例所示的导电层的结构示意图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的柔性手指夹具的结构示意图；

图6是图5中A-A处的剖面图；

图7是根据本说明书一些实施例所示的压力传感器与柔性手指夹具配合的正视图；

图8是根据本说明书一些实施例所示的压力传感器与柔性手指夹具配合的俯视图；

图9是根据本说明书一些实施例所示的压力传感器与柔性手指夹具配合的侧视图。

图中：100为压力传感器；110为第一导线层；111为第一导线；120为第二导线层；121为第二导线；130为导电层；140为第一绝缘层；150为第二绝缘层；210为仿真手指部；211为指尖区域；212为指腹区域；220为导线延伸部。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“装置”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书一些实施例提供一种压力传感器，通过将若干根彼此间隔设置的第一导线、若干根彼此间隔设置的第二导线分别设置于导电层的两侧，使若干根第一导线与若干根第二导线在导电层的厚度方向上的投影存在若干个交点，并通过检测各交点处在导电层厚度方向间隔的两个表面之间的电阻值变化，可以快速、便捷地实现阵列式压力传感。

本说明书一些实施例提供的压力传感器，可以应用于多种需要压力感应的场景。在一些实施例中，压力传感器可以设置在柔性设备(如，柔性执行器、可穿戴设备、柔性手指夹具等)，以用于柔性设备的压力感应。

图1A-1B是根据本说明书一些实施例所示的压力传感器的结构示意图；

图2是根据本说明书另一些实施例所示的压力传感器的结构示意图。

如图1A-2所示，压力传感器100包括第一导线层110、第二导线层120以及位于第一导线层110和第二导线层120之间的导电层130。其中，导电层130的一侧与第一导线层110邻接，导电层130的另一侧与第二导线层120邻接。第一导线层110包括若干根彼此间隔设置的第一导线111，第二导线层120包括若干根彼此间隔设置的第二导线121，且第一导线111与第二导线121在导电层130的厚度方向上的投影存在若干个交点。

第一导线层110是指由若干根第一导线111所形成的层结构。其中，第一导线111是指位于导电层130的一侧，用于传输电信号和电能的元件。

在一些实施例中，第一导线层110包括若干根彼此间隔设置的第一导线111。其中，若干根彼此间隔设置的第一导线111可以理解为第一导线层110中各根第一导线111之间互不相交。

在一些实施例中，若干根第一导线111可以有多种排布方式，具体内容可以参见下文中的相关说明。

在一些实施例中，第一导线层110中所包含的第一导线111的数量不限，其可以基于实际情况进行确定。例如，基于传感精度需求或加工工艺难度等因素进行确定。

第二导线层120是指由若干根第二导线121所形成的层结构。其中，第二导线121是指位于导电层130的另一侧，用于传输电信号和电能的元件。

在一些实施例中，第二导线层120包括若干根彼此间隔设置的第二导线121。其中，若干根彼此间隔设置的第二导线121可以理解为第二导线层120中的各根第二导线121之间互不相交。

在一些实施例中，若干根第二导线121可以有多种排布方式，具体内容可以参见下文中的相关说明。

在一些实施例中，第二导线层120中所包含的第二导线121的数量不限，其可以基于实际情况进行设定。例如，基于传感精度需求或加工工艺难度等因素进行确定。需要说明的是，第一导线111与第二导线121的数量、间隔设置方式可以相同，也可以不相同。

在一些实施例中，第一导线111与第二导线121均可以包括延伸段，即第一导线延伸段与第二导线延伸段(统称为导线延伸段)。

导线延伸段是指第一导线111与第二导线121超出导电层130的部分。在一些实施例中，导线延伸段可以用于实现信号导出。例如，导电层130的厚度方向间隔的两个表面之间的电阻值变化，可以通过相应的导电延伸段传输至信号接收装置。

关于第一导线、第二导线的更多内容，可以参见本说明书其他部分(如，图3A-3B及其相关描述)。

导电层130是指在压力作用下，其厚度方向间隔的两个表面之间的电阻值能够发生相应变化的层状结构。

在一些实施例中，导电层130的厚度方向为图2中双向箭头所示方向。可以理解地，当压力传感器100水平放置时，导电层130的厚度方向为垂直于水平方向的竖直方向。

在一些实施例中，导电层130的一侧与第一导线层110邻接，导电层130的另一侧与第二导线层120邻接，可以理解为第一导线层110、第二导线层120分别与导电层130的两侧相邻布置，且第一导线层110与导电层130之间，以及第二导线层120与导电层130之间均能够实现电连接。

在一些实施例中，第一导线层110、第二导线层120可以有多种方式实现与导电层130邻接。例如，第一导线层110与第二导线层120可以分别固定在导电层130的两侧，以实现与导电层130邻接。又例如，第一导线层110与第二导线层120可以分别固定在其他组件上，但第一导线层110与第二导线层120依然分别位于导线层130的两侧且与导电层130邻接。

在一些实施例中，第一导线111与第二导线121在导电层130的厚度方向上的投影存在交点，可以理解为第一导线111与第二导线121在导电层130的厚度方向上存在夹角，且第一导线111和第二导线121沿导电层130的厚度方向投影到同一平面后，第一导线111和第二导线121可以相交。示例性地，该夹角可以是30°、60°、90°、150°等。

在一些实施例中，第一导线111与第二导线121在导电层130的厚度方向上的投影存在交点可以是多种情况：例如，一根第一导线111在导电层130的厚度方向上的投影与一根第二导线121在导电层130的厚度方向上的投影相交；又例如，一根第一导线111在导电层130的厚度方向上的投影与多根第二导线121在导电层130的厚度方向上的投影相交；再例如，一根第二导线121在导电层130的厚度方向上的投影与一根第一导线111在导电层130的厚度方向上的投影相交；还例如，一根第二导线121在导电层130的厚度方向上的投影与多根第一导线111在导电层130的厚度方向上的投影相交。

关于导电层的更多内容，可以参见本说明书其他部分(如，图3A-3B及其相关描述)。

在一些实施例中，由于第一导线层110与第二导线层120分别位于导电层130的两侧，第一导线层110包括若干根第一导线111，第二导线层120包括若干根第二导线121，且第一导线111与第二导线121在导电层130的厚度方向上的投影存在交点，该交点即为压力传感点。当压力传感器100受到按压时，压力传感点处的导电层130被按压变薄，压力传感点处的第一导线111、第二导线121与导电层130的接触面积增大，从而使压力传感点在导电层130厚度方向间隔的两个表面之间的电阻值发生明显下降，因此可以通过检测各压力传感点在导电层130厚度方向间隔的两个表面之间的电阻值的变化，从而实现阵列式压力传感。此外，由于压力传感点处的传感面积较小(如远小于3mm*3mm，理想状态下仅为一个质点)，因此，当压力传感器100随传感区域发生弯曲时，处于弯曲处的压力传感点的导电层130不易受到第一导线层110与第二导线层120对其的挤压力，即压力传感器发生弯曲变形其内部也不易产生内应力，从而有利于保证压力传感器100的检测精度。

本说明书一些实施例，基于第一导线层、第二导线层以及导电层构成压力传感器，结构简单、加工工艺难度低且制造成本低，而且可以在一定程度上保证压力传感器的检测范围与检测精度。

在一些实施例中，压力传感器100还可以包括第一绝缘层140，第一导线层110固定在第一绝缘层140上。在一些实施例中，压力传感器500包括第二绝缘层150，第二导线层120固定在第二绝缘层150上。

绝缘层(如第一绝缘层140、第二绝缘层150)是指能够用于绝缘保护的层状结构。

如图2所示，绝缘层可以包括第一绝缘层140和第二绝缘层150。第一绝缘层140和第二绝缘层150可以分别用于固定第一导线层110和第二导线层120，并通过分别固定在导电层130的两侧，使第一导线层110、第二导线层120分别与导电层130的两侧邻接。此时，压力传感器100的结构排列顺序由上至下依次为第一绝缘层140、第一导线层110、导电层130、第二导线层120以及第二绝缘层150。

在一些实施例中，第一导线111与第一绝缘层140或第二导线121与第二绝缘层150的固定方式可以有多种，包括但不限于胶粘、内嵌等。

在一些实施例中，绝缘层可以仅包括第一绝缘层140(或第二绝缘层150)。第一绝缘层140(或第二绝缘层150)可以用于固定第一导线层110(或第二导线层120)，并通过固定在导电层130的一侧，使第一导线层110(或第二导线层120)与导电层130的一侧邻接。此时，第二导线层120(或第一导线层110)可以直接固定在导电层130的另一侧，以实现与导电层130的另一侧邻接。

在一些实施例中，绝缘层可以为一个整体结构，即基于绝缘层可以将第一导线层110、第二导线层120以及位于第一导线层110和第二导线层120之间的导电层130包裹为一个整体。此时，导线延伸段可以伸出绝缘层，以便于利用导线延伸段来检测各压力传感点处在导电层130厚度方向间隔的两个表面之间的电阻值变化。

本说明书一些实施例，通过设置第一绝缘层和/或第二绝缘层，不仅有利于固定第一导线层和/或第二导线层，而且还可以进行绝缘保护，以有效避免外界其他因素对电阻值的干扰，从而有利于提高压力传感器的检测精度。

图3A-3B是根据本说明书一些实施例所示的压力传感器的排布示意图。

如图1A-3B所示，若干根第一导线111彼此平行，若干根第二导线121彼此平行。通过这种平行设置方式，可以有效避免若干根第一导线111与若干根第二导线121彼此之间的相互干扰，且能够使若干根第一导线111与若干根第二导线121均布于导电层130的两侧，有利于提高压力传感器100的检测精度。

在一些实施例中，若干根第一导线111之间可以彼此平行等间隔设置，若干根第二导线121之间也可以彼此平行等间隔设置。通过这种平行等间隔设置方式，可以使若干根第一导线111与若干根第二导线121在导电层130的厚度方向上的若干个投影交点均匀分布，以进一步提高压力传感器100的检测精度。

需要说明的是，若干根第一导线111与若干根第二导线121也可以有其他排布方式，能够满足若干根第一导线111在导电层130的一侧不相交、若干根第二导线121在导电层121的另一侧不相交即可。

在一些实施例中，第一导线111的延伸方向垂直于第二导线121的延伸方向。

在一些实施例中，第一导线111或第二导线121的延伸方向可以包括左右方向、前后方向等。如图1A-2所示，若干根第一导线111的延伸方向为左右方向，若干根第二导线121的延伸方向为前后方向。

在一些实施例中，若干根第一导线111的延伸方向可以相同，也可以不相同。当若干根第一导线111的延伸方向相同时，即若干根第一导线111彼此平行。同样地，若干根第二导线121的延伸方向也可以相同或不相同。

在一些实施例中，第一导线111的延伸方向可以不垂直于第二导线121的延伸方向。例如，第一导线111的延伸方向与第二导线121的延伸方向存在夹角，该夹角可以是30°、60°等。

在一些实施例中，第一导线111可以平行等间隔或平行非等间隔设置，第二导线121可以平行等间隔或平行非等间隔设置，且第一导线111的延伸方向垂直于第二导线121的延伸方向。

如图3A-3B所示，第一导线111彼此平行等间隔设置，第二导线121彼此平行等间隔设置，且第一导线111的延伸方向垂直于第二导线121的延伸方向，使第一导线111与第二导线121在导电层130的厚度方向上的投影的存在更多的交点且交点能够均匀分布，从而可以有利于扩大压力传感器100的检测范围、提高压力传感器100的检测精度。

可以理解地，基于第一导线111与第二导线121的数量相同，且第一导线111与第二导线121均彼此平行等间隔设置，第一导线111的延伸方向与第二导线121的延伸方向采用相互垂直的设置方式，相较于其他设置方式，可以使第一导线111与第二导线121在导电层130的厚度方向上的投影存在更多交点，从而可以扩大压力传感器100的检测范围。

在一些实施例中，若干根第一导线延伸段与若干根第二导线延伸段可以依次排布(如，由上至下或由左至右)并汇聚于一处，以便于连接信号接收装置。如图3B所示，导线延伸段由左至右依次排布，分别为由上至下平行等间隔设置的第一导线111以及由左至右平行等间隔设置的第二导线121。

在一些实施例中，导电层130能够弹性变形。

在一些实施例中，由于导电层130能够弹性变形，因而在压力作用下，导电层130被挤压时会发生形变(如，挤压处变薄)，从而可以实现导电层130厚度方向的两个表面之间的电阻值变化(如，电阻值降低)。而且，由于导电层130能够弹性变形，导电层130能够在被挤压时发生形变，未受挤压时恢复形变，因此可以保证导电层130的性能(如，电阻率)基本不会发生改变。进一步地，导电层130可以随着传感区域的弯曲而弯曲，不会因为弯曲而损坏，可以使压力传感器100的使用寿命更长，具有广泛的适用性与实用性。

在一些实施例中，导电层130包括弹性材料，弹性材料内填充有导电颗粒。在一些实施例中，第一导线111包括弹性材料，弹性材料内填充有导电颗粒。在一些实施例中，第二导线包括弹性材料，弹性材料内填充有导电颗粒。

弹性材料是指具有弹性的材料。例如，弹性材料可以包括橡胶、硅胶、乳胶等。

导电颗粒是指能够用于传导电流的纳米颗粒。例如，导电颗粒可以包括金属粉、碳纳米管、石墨烯等。

可以理解地，导电颗粒的种类以及导电颗粒的填充比例可以影响材料的电阻率(或电导率)。例如，采用同一导电颗粒，导电颗粒的填充比例为20％的材料的电阻率高于导电颗粒的填充比例为30％的材料的电阻率。

在一些实施例中，导电层130可以采用以弹性材料为基底，导电颗粒为填料制作的高分子复合材料制成，以保证导电层130能够弹性变形的同时，可以基于实际需求选择导电颗粒的种类与填充比例，以调整导电层130的电阻率，进而以改变导电层130沿其厚度方向间隔的两个表面之间的电阻值。同样地，第一导线111与第二导线121也可以采用以弹性材料为基底，导电颗粒为填料制作的高分子复合材料制成，以用于传导电流。

在一些实施例中，导电层130所采用的弹性材料与第一导线111、第二导线121所采用的弹性材料可以相同或不相同。例如，导电层130采用硅胶，而第一导线111与第二导线121采用橡胶，以使导电层130更易于发生弹性变形而第一导线111与第二导线121不易发生形变，从而可以更好地进行压力检测。

同样地，第一导线111与第二导线121所采用的弹性材料也可以相同或不相同，其可以基于实际需求进行确定。

可以理解地，导电层130所采用的导电颗粒与第一导线111、第二导线121所采用的导电颗粒可以相同或不相同，第一导线111与第二导线121所采用的导电颗粒也可以相同或不相同。

需要说明的是，导电层130还可以采用其他任意可行的材料制成，能够实现压力作用下，其电阻值会发生相应变化即可。例如，导电层130可以采用压阻薄膜等。第一导线111、第二导线121也可以采用其他任意可行的材料制成，能够用于传导电流即可。例如，第一导线111、第二导线121可以采用铜丝、铝丝等。

本说明书一些实施例，导电层和/或第一导线和/或第二导线采用填充有导电颗粒的弹性材料，可以在保证材料弹性性能的基础上，通过调整导电颗粒的种类与填充比例，方便、快速地调整各组件的电阻率。而且，基于弹性材料与导电颗粒制成的高分子复合材料制作导电层和/或第一导线和/或第二导线，工艺简单，且可以基于实际需求进行定制化与个性化制作，因而具有广泛的适用性与适应性。此外，导电层与第一导线、第二导线均采用弹性材料，在压力传感器随传感区域弯曲时，导电层与第一导线、第二导线自身会发生明显的伸长/收缩，从而可以使处于弯曲处的压力传感点的导电层所受到的挤压力进一步减弱，以保证压力传感器的检测效果。

在一些实施例中，第一绝缘层140包括弹性材料。在一些实施例中，第二绝缘层150包括弹性材料。

在一些实施例中，第一绝缘层140和/或第二绝缘层150还可以具有粘性，以用于固定第一导线层110和/或第二导线层120。例如，第一绝缘层140和/或第二绝缘层150可以包括但不限于粘性绝缘硅胶薄膜等。

在一些实施例中，第一绝缘层140与第二绝缘层150所采用的弹性材料可以相同或不相同，其可以基于实际需求而定。

可以理解地，第一绝缘层140和/或第二绝缘层150、导电层130、第一导线111以及第二导线121所采用的弹性材料可以全部相同，也可以部分相同或是全部不相同。例如，第一绝缘层140和/或第二绝缘层150、导电层130、第一导线111以及第二导线121可以采用同种弹性材料。又例如，第一绝缘层140和/或第二绝缘层150与导电层130所采用的弹性材料相同，第一导线111与第二导线121所采用的弹性材料相同。

需要说明的是，第一绝缘层140和/或第二绝缘层150也可以采用其他任意可行的材料。例如，胶带、粘性PI膜等。

本说明书一些实施例，基于第一绝缘层和/或第二绝缘层包括弹性材料，使第一绝缘层和/或第二绝缘层在对导电层进行绝缘保护，在避免其他外界因素对导电层厚度方向间隔的两个表面之间的电阻值产生干扰或影响的基础上，可以使第一绝缘层和/或第二绝缘层能够在压力作用下产生相应的弹性变形，而不会影响导电层的弹性变形量，从而可以进一步保证压力传感器的检测精度。

在一些实施例中，在导电层130的体积为初始体积的状态下，导电层130沿导电层130的厚度方向间隔的两个表面之间的电阻值为R1，导电层130沿导电层130的宽度方向间隔的两个表面之间的电阻值为R2，导电层130的宽度方向垂直于其厚度方向，R2≤R1/1000。

图4是根据本说明书一些实施例所示的导电层的结构示意图。如图4所示，导电层130沿导电层130的厚度方向间隔的两个表面之间的距离为L1，导电层130沿导电层130的宽度方向间隔的两个表面之间的距离为L2，L2≤10×L1。

初始体积是指导电层130在未受挤压时的体积大小。在一些实施例中，为了避免导电层130沿其两个方向间隔的两个表面之间的电阻值相近而对测量结果造成干扰，在导电层130的体积为初始体积的状态下，导电层130沿其宽度方向间隔的两个表面之间的电阻值R2应小于导电层130沿其厚度方向间隔的两个表面之间的电阻值R1。在一些实施例中，R2≤R1/10。在一些实施例中，R2≤R1/100。在一些实施例中，R2≤R1/500。在一些实施例中，R2≤R1/1000。例如，R1＝150KΩ，R2≤150Ω；又例如，R1＝1×10³KΩ，R2≤1KΩ；又例如，R1＝5×10³KΩ，R2≤5KΩ；再例如，R1＝1×10⁴KΩ，R2≤10KΩ。

在一些实施例中，为了避免第一导线111与第二导线112对测量结果造成影响，因此第一导线111沿其延伸方向的电阻值R3、以及第二导线121沿其延伸方向的电阻值R4应越小越好。在一些实施例中，R3＝R4≤1KΩ。例如，R3≤800Ω，R4≤800Ω；又例如，R3≤500Ω，R4≤500Ω；又例如，R3≤500Ω，R4≤500Ω；再例如，R3≤100Ω，R4≤100Ω。在一些实施例中，R3≤1KΩ，R4≤1KΩ，且R3≠R4。例如，R3≤800Ω，R4≤100Ω；又例如，R3≤600Ω，R4≤400Ω；又例如，R3≤500Ω，R4≤600Ω；再例如，R3≤200Ω，R4≤800Ω。

本说明书一些实施例，通过将导电层的电阻值以及第一导线、第二导线的电阻值控制在优选范围内，可以有效保证压力传感器的检测灵敏度，进而可以保证压力传感器的检测精度。

图5是根据本说明书一些实施例所示的柔性手指夹具的结构示意图；图6是图5中A-A处的剖面图；图7-9是根据本说明书一些实施例所示的压力传感器与柔性手指夹具配合的结构示意图。

如图5-9所示，本说明书一些实施例还提供一种柔性手指夹具，该柔性手指夹具包括图1A-4及其相关描述中所述的压力传感器100的所有技术特征。

柔性手指夹具是指由柔性材料制成的，能够模拟人类手指运动的元器件。在一些实施例中，柔性手指夹具内部可以设置有流体(如，空气)通道，流体输送系统或装置(如，气囊)连通流体通道并形成流动回路，流体输送系统或装置通过对流动回路的充入/吸出流体，实现驱动柔性手指夹具的张开/聚合。

在一些实施例中，柔性手指夹具包括仿真手指部210，仿真手指部210包括指尖区域211和指腹区域212。压力传感器100的一部分位于指尖区域211，压力传感器100的另一部分位于指腹区域212。

仿真手指部210是指用于模拟人类手指的结构。在一些实施例中，仿真手指部210能够弯曲。柔性手指夹具可以利用多个仿真手指部210，实现相应的操作。例如，抓取操作等。

在一些实施例中，仿真手指部210可以基于多种方式实现弯曲功能。例如，仿真手指部210可以基于多个柔性关节构成，以实现弯曲。又例如，仿真手指部210可以采用延展性较好的材料一体成型，如弹性材料等。

如图7-9所示，仿真手指部210可以包括指尖区域211和指腹区域212，当柔性手指夹具执行抓取操作时，多个仿真手指部210的指尖区域211与指腹区域212会与物体直接接触，指尖区域211与指腹区域212受到挤压。但由于指尖区域211的边缘处为圆弧面，因此指尖区域211的边缘处所受压力不易检测。

基于此，为了更加全面且精准地检测仿真手指部210所受压力，以使柔性手指夹具可以更好地工作，压力传感器100可以设计为弯曲状结构并集成设置于仿真手指部210。如图6-7所示，压力传感器100的一部分(如，弯曲段)可以设置于指尖区域211，压力传感器100的另一部分(如，平直段)可以设置于指腹区域212，从而可以对仿真手指部210所受压力进行全面检测。可以理解地，由于压力传感器100能够弹性变形，且压力传感点处的传感面积较小，压力传感器100弯曲时不会产生内应力，因而可以将压力传感器100设计为弯曲状结构，并将弯曲段设置于指尖区域211，以用于指尖区域211的压力检测。

在一些实施例中，仿真手指部210还可以通过设置多个压力传感器100，以实现全面且精准地压力检测。例如，通过将多个不同的压力传感器100设置于仿真手指部210的多个不同区域等。

如图7-8所示，当压力传感器100集成设置于仿真手指部210内部时，导线延伸段220可以依次排布，并从仿真手指部210的内部穿出，以便于利用导线延伸段220实时检测导电层厚度方向间隔的两个表面之间的电阻值变化。

在一些实施例中，柔性手指夹具包括仿真手指部210，且仿真手指部210集成有压力传感器100。当柔性手指夹具工作(如，执行抓取操作)时，多个仿真手指部210弯曲且相互配合以抓取物体，当抓取成功后，物体与仿真手指部210的多个区域(如，指尖区域与指腹区域)直接接触，仿真手指部210的多个区域或多个区域内的某些点位受到挤压。基于仿真手指部210内的压力传感器100采用弹性材料制成，因此压力传感器100的多个区域或多个区域内的某些点位(如，压力传感点)会发生相应的弹性变形，使导电层在相应的多个区域或多个区域内的某些点位处变薄，同时第一导线与第二导线与导电层的接触面积增大，从而使得导电层相应的多个区域或多个区域内的某些点位处，在导电层厚度方向间隔的两个表面之间的电阻值降低。通过利用导线延伸段220，检测相应的多个区域或多个区域内的某些点位处在导电层厚度方向间隔的两个表面之间的电阻值变化，进而可以获得多个区域或多个区域内的某些点位处所受压力的压力值。

本说明书一些实施例，由于压力传感器采用弹性材料制成且压力传感点的传感面积较小，即使弯曲也不易产生较大的内应力，因此可以保证压力传感器在弯曲状态下能够实现传感功能；而且，由于弹性材料的使用，可以使压力传感器能够在一定程度上进行弯曲且不易断裂。此外，由于柔性手指夹具与压力传感器均采用弹性材料(如，硅胶)，因此压力传感器可以随柔性手指夹具的弯曲发生相应的形变，而不会受到剧烈拉扯，有利于保证压力传感器的使用寿命。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

Claims (10)

1.一种压力传感器，其特征在于，包括第一导线层、第二导线层以及位于所述第一导线层和所述第二导线层之间的导电层；

所述导电层的一侧与所述第一导线层邻接，所述导电层的另一侧与所述第二导线层邻接；

所述第一导线层包括若干根彼此间隔设置的第一导线，所述第二导线层包括若干根彼此间隔设置的第二导线，所述第一导线与所述第二导线在所述导电层的厚度方向上的投影存在若干个交点。

2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，若干根所述第一导线彼此平行，若干根所述第二导线彼此平行。

3.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述第一导线的延伸方向垂直于所述第二导线的延伸方向。

4.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述导电层能够弹性变形。

5.根据权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，所述导电层包括弹性材料，弹性材料内填充有导电颗粒；和/或，所述第一导线包括弹性材料，弹性材料内填充有导电颗粒；和/或，所述第二导线包括弹性材料，弹性材料内填充有导电颗粒。

6.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，还包括第一绝缘层，所述第一导线层固定在所述第一绝缘层上；和/或，包括第二绝缘层，所述第二导线层固定在所述第二绝缘层上。

7.根据权利要求6所述的压力传感器，其特征在于，所述第一绝缘层包括弹性材料；和/或，所述第二绝缘层包括弹性材料。

8.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，在所述导电层的体积为初始体积的状态下，所述导电层沿所述导电层的厚度方向间隔的两个表面之间的电阻值为R1，所述导电层沿所述导电层的宽度方向间隔的两个表面之间的电阻值为R2，所述宽度方向垂直于所述厚度方向，R2≤R1/1000；

其中，所述导电层沿所述导电层的厚度方向间隔的两个表面之间的距离为L1，所述导电层沿所述导电层的宽度方向间隔的两个表面之间的距离为L2，L2≤10×L1。

9.一种柔性手指夹具，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的压力传感器。

10.根据权利要求9所述的柔性手指夹具，其特征在于，包括仿真手指部，所述仿真手指部包括指尖区域和指腹区域；

所述压力传感器的一部分位于所述指尖区域，所述压力传感器的另一部分位于所述指腹区域。