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专利号: 2020109850702
申请人: 郑州科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.判断接触面区域的触觉传感器,首先包括一根据穿戴设备(200)正投影面积区域建立的坐标系(100),所述坐标系(100)至少覆盖穿戴设备(200)一侧的表面,根据上述坐标系(100)建立覆盖于穿戴设备(200)表面虚拟坐标,该虚拟坐标存储于存储器(301)中;还包括均匀排布于穿戴设备(200)表面的多个根据触动动作产生电信号的自发电式发电单元(400),各发电单元(400)成矩形阵列排布,各发电单元(400)分别对应设有一地址存储器(414),所述地址存储器(414)用于存储各发电单元(400)位于坐标系(100)的坐标值;还包括处理器(302),各发电单元(400)产生电信号时,电信号首先经信号处理电路(418)处理生成清晰的数字信号,该数字信号包括发电单元(400)的坐标信息,包含坐标信息的数字信号经总线(303)传输至处理器(302),由处理器(302)将收到的坐标信息按照横坐标或纵坐标进行分类,相同横坐标或纵坐标的坐标值为一组,然后由处理器(302)运行计算指令集,比较同一组内的纵坐标或横坐标值,将比较后得到的最小值和最大值所在的点进行记录;计算各坐标差值的加权平均数,加权平均数最小即为相邻最近点,逐一判断各点的最近点,连接最近点之间的连线即可形成接触面积区域。

2.根据权利要求1所述的判断接触面区域的触觉传感器,其特征在于,所述存储器(301)用于存储穿戴设备(200)正投影面积区域建立的坐标系(100)信息,包括设定精准度的坐标点信息;还用于存储运算指令集,所述指令集包括用于比较各坐标值的指令或指令集;所述存储器(301)、处理器(302)通过通讯总线(303)或通讯线连接接口电路(304),所述接口电路(304)与各所述发电单元(400)电性连接;所述发电单元(400)包括存储发电单元(400)坐标值信息的地址存储器(414),还包括控制地址存储器(414)的控制器(415)、微型处理器(416)、连接外部电路或设备的外部接口(417),上述地址存储器(414)、控制器(415)、微型处理器(416)、连接外部电路或设备的外部接口(417)可集成于同一芯片电路中,还包括与外部接口(417)电性来接的信号处理电路(418),所述信号处理电路(418)包括整流滤波电路、放大电路、数模转换电路,有发电单元(400)产生的模拟信号经放大电路处理后再由整流率波电路形成单向电流,再经单向电流形成数字电信号。

3.根据权利要求1或2所述的判断接触面区域的触觉传感器,其特征在于,所述发电单元(400),至少包括一组相对设置的一组摩擦片(401),所述摩擦片(401)相对设置且之间设有空气间隔,当受外力作用时相对接触并摩擦,并在外力作用消失时,所述摩擦片(401)在自身弹性作用下恢复相间隔的状态;所述摩擦片(401)相对的表面涂设有不同材料制成的摩擦层(402),各所述摩擦层(402)的背部分别涂设有由导电材料制成的电极层(403),同一组摩擦片(401)的电极层(403)之间连接信号处理电路(418);同一所述发电单元(400)内,同时堆叠设置多组摩擦片(401),不同组摩擦片(401)的相同极性的电极串联连接形成同一电极组,由同一电极组接入信号处理电路(418)。

4.根据权利要求3所述的判断接触面区域的触觉传感器,其特征在于,各所述摩擦片(401)还包括由回弹性材料制成的支撑层(404),所述电极层(403)位于摩擦层(402)和支撑层(404)之间,所述支撑层(404)与所述电极层(403)固定连接。

5.根据权利要求4所述的判断接触面区域的触觉传感器,其特征在于,所述发电单元(400)还包括位于各摩擦片(401)中部的连接部(405),所述连接部(405)的外周面设有由导电材料制成的第一导电环(406)、第二导电环(407);所述第一、二导电环((406、407))成圆柱状嵌入连接部(405),所述第一、二导电环包括导电触头(408),所述导电触头(408)用于与同一极性的摩擦片(401)导电接触,且各所导电接触头为多个且成环状间隔分布;所述第二导电环(407)外套于第一导电环(406)的外侧且之间由连接部(405)部分形成绝缘材质,所述第二导电环(407)与第一导电环(406)的导电接触头交叉处,第二导电环(407)成镂空状结构,被配置为第一导电环(406)的导电接触头与第二导电环(407)镂空处交叉相隔的结构,其形成交叉相隔的部分由连接部(405)形成绝缘设置。

6.根据权利要求5所述的判断接触面区域的触觉传感器,其特征在于,所述发电单元(400)还包括封装壳(409),所述封装壳(409)形成摩擦片(401)堆叠安装的空间,所述封装壳(409)为一封闭的内部设有空间的结构,所述封装壳(409)的中心处与连接部(405)端部固定连接。

7.根据权利要求4-6任一所述的判断接触面区域的触觉传感器,其特征在于,各所述摩擦片(401)中心处固定设有内圈(410),所述内圈(410)与支撑层(404)为同一种材料制成,且内圈(410)两端面向两端处突出形成圆台状结构,所述电极层(403)延伸通过内圈(410)并位于内圈(410)的内表面处,所述摩擦片(401)通过内圈(410)套接固定于所述连接部(405)上,各所述摩擦片(401)之间还套接有位于内圈(410)之间的隔环(411)。

8.根据权利要求7所述的判断接触面区域的触觉传感器,其特征在于,所述摩擦片(401)包括多个成圆形阵列的长条状的摩擦凸起(412),所述摩擦凸起(412)其为中部凸起两侧边下凹的结构,且相邻摩擦凸起(412)的侧边相交形成凸出的棱边(413)结构。

9.根据权利要求8所述的判断接触面区域的触觉传感器,其特征在于,所述摩擦片(401)为圆片状结构,所述摩擦凸起(412)紧邻成圆形阵列排布。

10.根据权利要求8或9所述的判断接触面区域的触觉传感器,其特征在于,所述摩擦片(401)为圆片状结构,所述摩擦凸起(412)紧邻成圆形阵列排布。