CN211131023U - 接口连接器件以及电子皮肤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种接口连接器件、接口连接器件的制备方法和电子皮肤装置，其中，接口连接器件包括：基底，包括基底主体和导电电路，所述导电电路设置在所述基底主体上；可拉伸电极，与所述基底主体连接且与所述导电电路电性连接，所述可拉伸电极用于与电子皮肤上的电路电性连接；连接接口，设置于所述基底上并与所述导电电路电性连接，所述连接接口用于与硬件设备的电子电路连接，可以降低在与硬件系统进行连接的过程中对于电子皮肤形体以及功能的影响。

Description

接口连接器件以及电子皮肤装置

技术领域

本实用新型涉及接口连接器件技术领域，尤其涉及一种接口连接器件、接口连接器件的制备方法和电子皮肤装置。

背景技术

电子皮肤可以贴附在人体皮肤表面能够进行数据采集与电子信号的传输。

现有的电子皮肤包括柔性主体和柔性电路，柔性电路设置在柔性主体上，柔性主体上能够与人体皮肤表面进行连接，柔性电路能够与电子设备电性连接。

当柔性电路与硬质电子设备进行连接后，由于硬质电子设备不能随意弯曲或拉伸，因此影响了电子皮肤的形态和功能，降低了电子皮肤的使用效果。

实用新型内容

本实用新型提供一种接口连接器件和电子皮肤装置，以提高电子皮肤的使用效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型一种接口连接器件，包括：

基底，包括基底主体和导电电路，所述导电电路设置在所述基底主体上；

可拉伸电极，与所述基底主体连接且与所述导电电路电性连接，所述可拉伸电极用于与电子皮肤上的电路电性连接；

连接接口，设置于所述基底上并与所述导电电路电性连接，所述连接接口用于与硬件设备的电子电路连接。

所述接口连接器件，优选的，所述可拉伸电极为液态可拉伸金属电极

所述接口连接器件，优选的，所述接口卡夹用于夹持所述基底和所述硬件设备的导线以使所述基底与所述硬件设备的导线相对定位。

所述接口连接器件，优选的，所述接口卡夹为弹性卡夹。

所述接口连接器件，优选的，所述基底主体为软性材质，所述导电电路为柔性导电电路。

所述接口连接器件，优选的，所述基底上设置有用于和人体体表皮肤连接的连接部，所述连接部为粘胶层。

所述接口连接器件，优选的，所述基底上设置有嵌入部，所述嵌入部用于嵌入至电子皮肤内部以使所述基底与所述电子皮肤相对定位。

所述接口连接器件，优选的，所述基底上设置有用于和人体体表皮肤连接的连接部，所述连接部为粘胶层

所述接口连接器件，优选的，粘胶层表面设置有防护膜。

所述接口连接器件，优选的，防护薄膜为离型纸或离型膜

本实用新型另一方面提供了一种电子皮肤装置，包括电子皮肤主体、电子系统以及本实用新型所提供的接口连接器件，所述电子系统设置在所述电子皮肤主体上，所述电子皮肤主体与所述基底主体连接，所述可拉伸电极与电子系统电性连接。

本实用新型提供的一种接口连接器件，在与电子皮肤进行连接的时候，可拉伸电极与电子皮肤上的电路电连接，从而使设置在基底主体上的导电电路与电子皮肤上的电路通过可拉伸电极实现电性连接，而连接接口则可以与外接设备进行连接使得导电电路与外接设备之间电性导通，进而使电子皮肤上的电路与外接设备电连接，在工作的时候，电子皮肤收集的信息转化为电信号经导电电路之后传输给外接设备进行处理，由于电子皮肤为柔性材质，而可拉伸电极能够被拉伸变形，二者之间的杨氏模量差较小，通过可拉伸电极的拉伸变形，能够降低外接设备在相对于电子皮肤移动过程中对于电子皮肤的形态和功能的影响，提升了电子皮肤的使用效果。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种电子皮肤装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种接口连接器件的制备方法的流程示意图。

附图标记说明：100、电子皮肤装置；101、电子皮肤主体；200、可拉伸电极；300、基底；301、基底主体；302、导电电路；400、接口卡夹；500、连接部；600、连接接口；700、人体体表皮肤；800、嵌入部；900、接口连接器件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，本实用新型提供一种接口连接器件，包括：

基底300，包括基底主体301和导电电路302，导电电路302设置在基底主体301上；

可拉伸电极200，与基底主体301连接且与导电电路302电性连接，可拉伸电极200用于与电子皮肤上的电路电性连接；

连接接口600，设置于基底300上并与导电电路302电性连接，连接接口600用于与硬件设备的电子电路连接。

本实施例中的一种接口连接器件，在与电子皮肤进行连接的时候，可拉伸电极200与电子皮肤上的电路电连接，从而使设置在基底主体301上的导电电路302与电子皮肤上的电路通过可拉伸电极200实现电性连接，而连接接口600则可以与外接设备进行连接使得导电电路302与外接设备之间电性导通，进而使电子皮肤上的电路与外接设备电连接，在工作的时候，电子皮肤收集的信息转化为电信号经导电电路302之后传输给外接设备进行处理，由于电子皮肤为柔性材质，而可拉伸电极200能够被拉伸变形，二者之间的杨氏模量差较小，通过可拉伸电极200的拉伸变形，能够降低外接设备在相对于电子皮肤移动过程中对于电子皮肤的形态和功能的影响，提升了电子皮肤的使用效果。

另外，本实施例中的导电电路302为任意能够实现其预设功能的电子电路，如Cu-PI电路等，而上述提到的硬件设备可以为任一能够处理电子皮肤所采集信号的设备。

在进一步可实施方式中，可拉伸电极200为液态可拉伸金属电极。

本实施例中采用液态可拉伸金属电极作为拉伸电极200其具有加工简单，使用成本低且拉伸性能好的特点。

另外，可拉伸电极200为任一可被拉伸并且可实现电路之间电性导通的电极，如可以采用海绵电极、泡沫镍、泡沫铜电极等。

在进一步可实施方式中，接口连接器件还包括接口卡夹400，接口卡夹400用于夹持基底300和硬件设备的导线以使基底300与硬件设备的导线相对定位。

本实施例中的连接接口600与在硬件设备的导线实现电性连接之后通过接口卡夹400对硬件设备的导线进行定位，具体而言，接口卡夹400夹设在基底300上且位于连接接口600附近，而硬件设备的导线靠近连接接口600附近的一部分导线由接口卡夹400夹设定位在基底300上，其可以提高硬件设备的导线和连接接口600连接的稳定性，并且对连接接口600与硬件设备的导线之间连接触点起到保护作用，防止由于硬件设备的导线的拉动导致对连接接口600与硬件设备的导线之间连接触点造成损伤，另外，采用接口卡夹400对硬件设备的导线进行定位使得其定位非常方便，提高其使用的便利性。

本实施例中的接口卡夹400可以为任意能够将硬件设备的导线夹持在基底300上并将其定位于基底300的卡夹。

在进一步可实施方式中，接口卡夹400为弹性卡夹。

接口卡夹400采用弹性卡夹可以使得硬件设备的导线在进行定位的时候更加方便，进一步提升其使用便利性，另外，弹性卡夹还具有稳定性高，使用可靠，不易变形，进一步提升其使用寿命。

本实施例中的弹性卡夹可以为任意具有弹性并且通过其自身弹性变形所产生的弹性夹持力将硬件设备的导线定位于基底300的卡夹，其可以由弹性材料制备而成。

在进一步可实施方式中，基底主体301为软性材质，导电电路302为柔性导电电路。

本实施例中的基底主体301为柔性材质基底主体301并且导电电路302为柔性导电电路，其使得基底300为柔性基底，基底300为柔性可以和柔性的电子皮肤更好地配合使用，降低彼此之间的杨氏模量差，可进一步提升电子皮肤的使用效果。

在进一步可实施方式中，柔性导电电路302的导线为导电银浆导线。

另外，柔性导电电路的导线还可以为金电路、银电路、铜电路、铝电路、碳电路或导电高分子电路。

导电银浆导线的导电性能好，并且其可拉伸具有较好的柔性，另外，导电银浆导线还具有成本低且制作加工方便的特点，采用导电银浆导线作为柔性导电电路302的导线其使得柔性导电电路302不仅具有良好的导电性能和柔性，并且其还可以使得柔性导电电路302加工制造简单，减少其生产过程中的工艺难度。

在进一步可实施方式中，基底300上设置有用于和人体体表皮肤700连接的连接部500，连接部500为粘胶层。

连接部500可以方便基底300与人体体表皮肤进行连接，另外，本实施例中的连接部500为粘胶层，采用粘胶层作为连接部500其使得连接部500的结构更加简单，另外由于粘胶层的重量较轻，不会由于重量的原理使得基底300在于体表连接的时候造成人体体表皮肤负累，还有，采用粘胶层，其还可以使得基底300在与人体体表皮肤连接和拆卸的过程更加简便，可以提升基底300安装和拆卸的便利性。

在进一步可实施方式中，粘胶层表面设置有防护膜。

防护膜主要为对粘胶层起到保护作用，防止其在不使用的状态下表面粘附尘埃颗粒导致粘胶层失去粘性。

在进一步可实施方式中，防护薄膜为离型纸或离型膜。

离型纸和离型膜能对粘胶层起到更好的防护作用，同时，其不会对粘胶层的表面造成污染使得粘胶层失去粘性。

在进一步可实施方式中，基底300上设置有嵌入部800，嵌入部800用于嵌入至电子皮肤内部以使基底300与电子皮肤相对定位。

本实施例的基底300设置有嵌入部800，在基底300和电子皮肤连接的时候，该嵌入部800嵌入至电子皮肤的内部，其可以更进一步提升基底300和电子皮肤连接的稳定性，另外，该嵌入部作为基底300的一部分，其在嵌入至电子皮肤的时候还可以对基底300以及位嵌入部800上的导电电路起到保护作用。

具体地，在本实施例设置嵌入部800的时候可以采用嵌入部800和基底300一体成型的方式。

参见图2，本实用新型另一方面提供了一种接口连接器件的制备方法，包括：

步骤S100：在基底主体301上制备柔性导电电路302以形成基底300，并将基底300放置于载板上；

柔性导电电路302通过印刷的方式设置在基底主体301上。由此，通过印刷的方式形成导电电路302操作方便、成本低，且集成性更好，利于节省空间，为后续步骤做准备。

优选的，基底主体301为25μm厚的聚酰亚胺材料，由此使基底主体301具有良好的柔性。

另外，基底主体301还可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)材料。

优选的，步骤S100具体包括：在基底主体301上采用导电银浆印刷导电电路302以形成基底300。导电银浆导线的导电性能好，并且其可拉伸具有较好的柔性，因此使得基底300为柔性基底，基底300为柔性可以和柔性的电子皮肤更好地配合使用，降低彼此之间的杨氏模量差，利于提升电子皮肤的使用效果。另外，导电银浆导线还具有成本低且制作加工方便的特点，采用导电银浆导线作为柔性导电电路302的导线其使得柔性导电电路302不仅具有良好的导电性能和柔性，并且其还可以使得柔性导电电路302加工制造简单，减少其生产过程中的工艺难度。

步骤S200：将可拉伸材料涂覆在基底主体301和导电电路302上以至少部分覆盖基底主体301和导电电路302，并固化成膜；

由此，由于可拉伸材料具有较好的柔韧性因此利于提高后续步骤中形成的可拉伸电极200的拉伸性能。

优选的，可拉伸材料为有机硅材料，有机硅材料的柔韧性更好，因此更有利于提高后续步骤中形成的可拉伸电极200的拉伸性能。

另外，可拉伸材料可以为热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、热塑性弹性体(TPE、TPR)、弹性橡胶、弹性硅胶、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、Ecoflex中的任意一种。

优选的，有机硅材料由如下方法制备得到：将聚二甲基硅氧烷与固化剂混合均匀并真空除泡形成。由此可以获得柔韧性好且耐磨使用寿命长的有机硅材料，并且该有机硅材料制备方法加工简单。

优选的，聚二甲基硅氧烷与固化剂的混合比例为10∶1。由此可以获得柔韧性更佳、更加耐磨且使用寿命更长的有机硅材料

步骤S300：采用可拉伸电极墨水在可拉伸材料上打印电极并使得电极与基底的导电电路连接；

由此，由于，采用打印的方式形成电极操作方便、成本低，利于节省空间，为后续步骤做准备

优选的，可拉伸电极墨水为可拉伸液态金属。

由此，由于，可拉伸液态金属的拉伸性能及导电性能较好，采用可拉伸液态金属打印电极，利于提高后续步骤中形成的可拉伸电极的拉伸性能和导电性能。

步骤S400：将电极固化以在基底上形成可拉伸电极200，即得。

由此，形成接口连接器件，当接口连接器件在与电子皮肤进行连接的时候，可拉伸电极200与电子皮肤上的电子系统电连接，从而使设置在基底主体301上的导电电路302与电子皮肤上的电子系统通过可拉伸电极200实现电性连接，而导电电路302则可以与外接设备进行电连接，从而使电子皮肤上的电子系统与外接设备电连接，在工作的时候，电子皮肤收集的信息转化为电信号经导电电路302之后传输给外接设备进行处理，由于电子皮肤为柔性材质，而可拉伸电极200能够被拉伸变形，二者之间的杨氏模量差较小，通过可拉伸电极200的拉伸变形，能够降低外接设备在相对于电子皮肤移动过程中对于电子皮肤的形态和功能的影响，提升了电子皮肤的使用效果。

优选的，接口连接器件的制备方法还包括：

将连接接口600连接于基底300上，并使连接接口600与导电电路302电性连接。

由此，形成的接口连接器件可通过连接接口600与外接设备进行电连接，使操作操作更为简单方方便。其中形成连接接口600的步骤只要在形成基底的步骤之后进行即可，即形成连接接口600的步骤可以在形成可拉伸电极200的步骤之前、之后或在形成可拉伸电极200的步骤过程中进行。

优选的，接口连接器件的制备方法还包括：

通过封装油墨对可拉伸电极200进行封装处理。

由此，封装油墨对可拉伸电极进行封装处理之后可以对可拉伸电极200起到保护作用，另外，采用封装油墨对可拉伸电极200进行封装不会影响其可拉伸的性能。其中，对可拉伸电极200进行封装处理的步骤只要在形成可拉伸电极200的步骤之后进行即可。

优选的，接口连接器件的制备方法还包括：

在基底主体301的表面设置粘胶层500。

由此，接口连接器件通过粘胶层500可以方便的与人体体表皮肤连接和拆卸。

其中，在基底主体301的表面设置粘胶层500步骤可以在形成基底300的步骤之前、之后以及在形成基底300的步骤进行的过程中进行，也可在形成可拉伸电极200的步骤之前、之后或在形成可拉伸电极200的步骤过程中进行。

参见图1，本实施例另一方面还提供了一种电子皮肤装置100，包括电子皮肤主体101、电子系统以及本实用新型任意实施例所述的接口连接器件900，电子系统设置在电子皮肤主体101上，电子皮肤主体101与基底主体301连接，可拉伸电极200与电子系统电性连接。

本实施例中的电子皮肤装置100，可通过连接接口600与外接设备进行连接使得导电电路302与外接设备之间电性导通，进而使电子皮肤上的电子系统与外接设备电连接，在工作的时候，电子皮肤的电子系统收集的信息转化为电信号经导电电路302之后传输给外接设备进行处理，由于电子皮肤主体为柔性材质，而可拉伸电极200能够被拉伸变形，二者之间的杨氏模量差较小，通过可拉伸电极200的拉伸变形，能够降低外接设备在相对于电子皮肤移动过程中对于电子皮肤的形态和功能的影响，提升了电子皮肤的使用效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种接口连接器件，其特征在于，包括：

基底，包括基底主体和导电电路，所述导电电路设置在所述基底主体上；

可拉伸电极，与所述基底主体连接且与所述导电电路电性连接，所述可拉伸电极用于与电子皮肤上的电路电性连接；

连接接口，设置于所述基底上并与所述导电电路电性连接，所述连接接口用于与硬件设备的电子电路连接。

2.根据权利要求1所述的接口连接器件，其特征在于，所述可拉伸电极为液态可拉伸金属电极。

3.根据权利要求1所述的接口连接器件，其特征在于，还包括接口卡夹，所述接口卡夹用于夹持所述基底和所述硬件设备的导线以使所述基底与所述硬件设备的导线相对定位。

4.根据权利要求1所述的接口连接器件，其特征在于，所述基底主体为软性材质基底主体，所述导电电路为柔性导电电路。

5.根据权利要求1所述的接口连接器件，其特征在于，所述基底上设置有用于和人体体表皮肤连接的连接部，所述连接部为粘胶层。

6.根据权利要求1所述的接口连接器件，其特征在于，所述基底上设置有嵌入部，所述嵌入部用于嵌入至电子皮肤内部以使所述基底与所述电子皮肤相对定位。

7.根据权利要求1所述的接口连接器件，其特征在于，所述基底上设置有用于和人体体表皮肤连接的连接部，所述连接部为粘胶层。

8.根据权利要求7所述的接口连接器件，其特征在于，粘胶层表面设置有防护膜。

9.根据权利要求8所述的接口连接器件，其特征在于，防护薄膜为离型纸或离型膜。

10.一种电子皮肤装置，其特征在于，包括电子皮肤主体、电子系统以及权利要求1-9中任一所述接口连接器件，所述电子系统设置在所述电子皮肤主体上，所述电子皮肤主体与所述基底主体连接，所述可拉伸电极与电子系统电性连接。

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