CN112716475A - 一种基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本公开关于一种基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别方法和识别装置。所述方法包括以下步骤：将阻抗识别***固定于待测表面，所述阻抗识别***包括电极、与所述电极连接的电致变形模块、位于所述电致变形模块下方的绝缘层、位于所述绝缘层下方的传感器模块以及位于所述电致变形模块上方的硬质材料；为所述电致变形模块通电以致使所述电致变形模块变形，所述绝缘层将由于电致变形模块变形引起的载荷传递到所述传感器模块，并且所述载荷被进一步传递到所述待测表面，引起所述传感器模块的输出的电信号差别；并且由连接到所述传感器模块的上下电极的电学设备测量所述电信号差别，并且根据所述电信号差别来识别所述待测表面的阻抗。

Description

一种基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别方法和装置
技术领域
本公开涉及表面阻抗识别，尤其涉及基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别方法和装置。
背景技术
在日常生活中，经常需要判断穴位的位置。已知在肌肉分界处及肌肉、肌腱起止点处的组织模量低于穴位周围肌肉、肌腱的组织模量。传统上，采用基于高斯混合噪声生成式对抗网络的物体硬度识别方法。
图1是现有技术中用于进行表面阻抗识别方法的示意图。参照图1，在现有技术的基于高斯混合噪声生成式对抗网络的物体硬度识别方法中，以小规模标注硬度等级的触觉数据作为真值，训练高斯混合噪声生成式对抗网络，将高斯混合噪声输入所述高斯混合噪声生成式对抗网络，获取大规模生成样本；以高斯混合噪声生成式对抗网络的判别器的参数作为硬度识别网络参数的初值，利用所述大规模生成样本对硬度识别网络进行预训练，使用标注硬度等级的触觉数据对硬度识别网络进行再次训练，确定硬度识别网络的参数；将待预测的触觉数据输入硬度识别网络，获得待预测的触觉数据的硬度等级。具体步骤为：步骤1.1：用机械臂前端的传感器碰触目标物体，采集触觉数据，将采集的触觉数据依据其硬度物理属性划分为L个硬度等级，并标注相应的标签为1、2、3、...、L，获得L类标注硬度等级的触觉数据。
在硬质的机械手表面贴附传感器，通过控制机械手对表面施加压力，根据传感器的读数判断表面软硬程度。该方式严重依赖机械手的运动，对于机械***，目前的技术水平无法保证控制精度，柔性传感器的厚度都是在微米量级，压力作用下变形尺寸更小，对于机械手的控制在微米量级很难达到，伺服控制***想达到如此高的精度效率极低。因此对于阻抗的识别精度不准确，无法有效解决表面阻抗识别问题，即，电阻式穴位识别方法极大的受限于皮肤表面环境，穴位识别精度较差。
发明内容
为了解决上面的技术问题，本公开通过压力测量的方式判断穴位位置，并且结合电致变形模块及电容式压力传感模块两部分制备柔性压力传感器件。利用压电材料的逆压电效应，在电压驱动下电致变形模块发生变形，同时对压力传感器施加压力；由于肌肉肌群与穴位处模量不同，肌肉、穴位处对应部位的压力传感器得到不同的反作用力，通过阵列式压力传感器获得不同部位的电压分布云图。根据电压分布点阵数据识别穴位位置。
根据本公开的一个方面，提供一种基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别方法，其特征在于，包括以下步骤：将阻抗识别***固定于待测表面，所述阻抗识别***包括电极、与所述电极连接的电致变形模块、位于所述电致变形模块下方的绝缘层、位于所述绝缘层下方的传感器模块以及位于所述电致变形模块上方的硬质材料；为所述电致变形模块通电以致使所述电致变形模块变形，所述绝缘层将所述电致变形模块变形所引起的载荷传递到所述传感器模块，并且所述载荷被进一步传递到所述待测表面，引起所述传感器模块的输出的电信号差别；由连接到所述传感器模块的上下电极的电学设备测量所述电信号差别，并且根据所述电信号差别来识别所述待测表面的阻抗。
在本公开的一个实施例中，所述传感器模块中与所述待测表面相接触的一侧为平板式结构。
在本公开的一个实施例中，所述传感器模块中与所述待测表面相接触的一侧带有微结构，所述微结构包括锥形、半球形、柱形或者球壳结构。
在本公开的一个实施例中，多个所述阻抗识别***被布置为柔性识别阵列，各个阻抗识别***之间以S型导线或者分型导线连接。
在本公开的一个实施例中所述硬质材料为模量大于200GPa的绝缘陶瓷或绝缘晶体，厚度为50-200μm；
和/或，所述电致变形模块为压电陶瓷或压电晶体，厚度为50～200μm；
和/或，所述电极材料为铜箔、金箔或银箔，厚度为0.5～10μm；
和/或，所述绝缘层为绝缘陶瓷材料，厚度为5～30μm；
和/或，所述传感器模块为电阻式压力传感器、电容式压力传感器或压电式压力传感器。
根据本公开的方法，利用压电材料的逆压电效应，在电压驱动下电致变形模块发生变形，同时对压力传感器施加压力。由于肌肉肌群与穴位处模量不同，肌肉、穴位处对应部位的压力传感器得到不同的反作用力，能够以高精度获得表面阻抗。
根据本公开的另一方面，提供一种基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别装置，其特征在于，包括：阻抗识别***固定模块，用于将阻抗识别***固定于待测表面，所述阻抗识别***包括电极、与所述电极连接的电致变形模块、位于所述电致变形模块下方的绝缘层、位于所述绝缘层下方的传感器模块以及位于所述电致变形模块上方的硬质材料；电致变形模块加电模块，用于为所述电致变形模块通电以致使所述电致变形模块变形，所述绝缘层将所述电致变形模块变形所引起的载荷传递到所述传感器模块，并且所述载荷被进一步传递到所述待测表面，引起所述传感器模块的输出的电信号差别；以及阻抗识别模块，用于由连接到所述传感器模块的上下电极的电学设备测量所述电信号差别，并且根据所述电信号差别来识别所述待测表面的阻抗。
根据本公开的基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别装置，利用压电材料的逆压电效应，在电压驱动下电致变形模块发生变形，同时对压力传感器施加压力。由于肌肉肌群与穴位处模量不同，肌肉、穴位处对应部位的压力传感器得到不同的反作用力，能够以高精度获得表面阻抗。
根据本公开的再一方面，提供一种阻抗识别***，其特征在于，包括：电极；与所述电极连接的电致变形模块；位于所述电致变形模块下方的绝缘层；位于所述绝缘层下方的传感器模块；以及位于所述电致变形模块上方的硬质材料。
在本公开的一个实施例中，所述传感器模块中与所述待测表面相接触的一侧为平板式结构；和/或，
所述传感器模块中与所述待测表面相接触的一侧带有微结构，所述微结构包括锥形、半球形、柱形或者球壳结构。
在本公开的一个实施例中，所述硬质材料为模量大于200GPa的绝缘陶瓷或绝缘晶体，厚度为50-200μm；
和/或，所述电致变形模块为压电陶瓷或压电晶体，厚度为50～200μm；
和/或，所述电极材料为铜箔、金箔或银箔，厚度为0.5～10μm；
和/或，所述绝缘层为绝缘陶瓷材料，厚度为5～30μm；
和/或，所述传感器模块为电阻式压力传感器、电容式压力传感器或压电式压力传感器。
在本公开的一个实施例中，多个阻抗识别***被布置为柔性识别阵列，各个阻抗识别***之间以S型导线或者分型导线连接。
根据本公开的阻抗识别***，利用基于逆压电效应的高精度柔性压力阵列传感器，建立人体穴位的准确识别定位技术和方法，为穴位数据的智能化测量提供保障。并且，根据本公开实施例的方法，可以定量化识别穴位压力数据，为数字医疗提供数据支撑。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理，并不构成对本公开的不当限定。
图1是根据现有技术的表面阻抗识别方法的示意图。
图2是根据本公开一示例性实施例基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别方法的流程图。
图3是根据本公开第一示例性实施例的阻抗识别***正视图。
图4是根据本公开第二示例性实施例的阻抗识别***正视图。
图5是根据本公开第三示例性实施例的阻抗识别***正视图。
图6是根据本公开一示例性实施例使用阻抗识别***对身体穴位进行识别的示意图。
图7是根据本公开一示例性实施例基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别装置的方框图。
具体实施方式
为了使本领域普通人员更好地理解本公开的技术方案，下面将结合附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
为了解决上述问题，本公开提出一种基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别方法，其特征在于，包括以下步骤：将阻抗识别***固定于待测表面，所述阻抗识别***包括电极、与所述电极连接的电致变形模块、位于所述电致变形模块下方的绝缘层、位于所述绝缘层下方的传感器模块以及位于所述电致变形模块上方的硬质材料；为所述电致变形模块通电以致使所述电致变形模块变形，所述绝缘层将由于电致变形模块变形引起的载荷传递到所述传感器模块，并且所述载荷被进一步传递到所述待测表面，引起所述传感器模块的输出的电信号差别；由连接到所述传感器模块的上下电极的电学设备测量所述电信号差别，并且根据所述电信号差别来识别所述待测表面的阻抗。
具体地，图2示出了根据本公开一示例性实施例基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别方法的流程图。
参照图2，在步骤201，将阻抗识别***置于待测表面，并将所述阻抗识别***固定。
具体地，如图3所示，阻抗识别***包括电极、与所述电极连接的电致变形模块、位于所述电致变形模块下方的绝缘层、位于所述绝缘侧下方的传感器模块，以及位于所述电致变形模块上方的硬质材料。根据本公开的一个示例，可以使用胶带、胶条或者其它粘贴材料将阻抗识别***固定。
在步骤202，为电致变形模块通电以致使该电致变形模块变形，绝缘层将由于电致变形模块变形引起的载荷传递到传感器，并且该载荷被进一步传递到待测表面，引起电信号差别。
具体地说，将电致变形模块上下电极与电源相连，为电致变形模块通电，引起模块变形。引起的变形会对绝缘层施加载荷，由绝缘层将载荷传递到传感器；载荷由传感器再传递到待测表面，待测表面的软硬程度会造成传感器的不同变形，进而引起传感器的电信号差别。
在步骤203，由传感器模块上下电极所连接的电学设备测量所述电信号差别，并且根据所述电信号的差别来识别所述待测表面的阻抗。
图3所示为根据本公开第一实施例的阻抗识别***正视图，但是器件俯视图可以制备为任意形状，并且***整体结构包括电极、电致变形模块、绝缘层、传感器模块以及硬质材料。
具体地说，阻抗识别***工作原理：将***放置在待测表面，并利用医用胶带将整个***位置固定。电致变形模块上下电极与电源相连，为电致变形模块通电，引起模块变形；变形会对绝缘层施加载荷，由绝缘层将载荷传递到传感器；载荷由传感器再传递到待测表面，待测表面的软硬程度会造成传感器的不同变形，进而引起传感器的电信号差别。电信号由传感器模块上下电极所连接的电学设备测量。根据电信号的差别可以判断待测表面的阻抗。
可选地，所述硬质材料要求模量高，可选择模量大于200GPa的绝缘陶瓷或绝缘晶体，厚度为50-200μm。
可选地，所选电致变形模块可选择压电陶瓷或压电晶体，厚度为50～200μm。
可选地，所述电极材料可选择铜箔、金箔、银箔等导电性能优异的金属材料，厚度为0.5～10μm。
可选地，所述绝缘层要求厚度薄的绝缘陶瓷材料，厚度为5～30μm。
可选地，所述传感器模块为压力传感器，可选择电阻式压力传感器，所接电学设备为欧姆表；可选择电容式压力传感器，所接电学设备为电压表；还可选择压电式压力传感器，所接电学设备为电压表。
在本公开的实施例中，所述硬质材料选用硬质绝缘SiC陶瓷薄膜，厚度100μm；
所述电极材料选用铜箔，厚度5μm；
所述电致变形材料选用PZT压电陶瓷，厚度100μm；
所述绝缘层选用绝缘SiC陶瓷薄膜，厚度5μm；
所述传感器模块选用电阻式压力传感器，由PDMS和碳纳米管混合制备，在变形过程中，电阻式传感器电阻发生变化。所接电学测量设备为欧姆表，可读出欧姆表数值。
图4是根据本公开第二示例性实施例的阻抗识别***正视图。
在图3所示的阻抗识别***中，传感器模块中与待测表面接触的一侧为平板式结构。平板式结构在测量中灵敏度较低，对微小区别的识别能力较差。为了更加精确地识别表面阻抗，在根据本公开的第二实施例中，将传感器模块中与待测表面接触的一侧设计为微结构。
具体地，参照图4，根据本公开第二实施例的阻抗识别***包括电极、与所述电极连接的电致变形模块、位于所述电致变形模块下方的绝缘层、位于所述绝缘侧下方的传感器模块，以及位于所述电致变形模块上方的硬质材料。然而，与图3所示的阻抗识别***的第一实施例不同之处在于，所述传感器模块中与待测表面接触的一侧设计为微结构。微结构可以包括锥形、半球形、柱形或者球壳结构。利用这一微结构，由于加载面积降低，单位面积上的力增大，变形更加明显，因此该结构的设计能明显提高传感器的灵敏度，对于微弱阻抗差值的表面识别精度更高。
图5是根据本公开第三示例性实施例的阻抗识别***正视图。
图3和图4中所示的两种方案对于阻抗均一性较好的表面有很好的识别能力，单点测量可以得到所测表面的阻抗值，然而对于阻抗不一致的表面测量时效率很低。在根据本公开第三方面的实施例中，设计柔性识别阵列。具体地参照图5，在柔性识别阵列中，单个识别单元间以S型导线、分型导线相连，提高识别***的可拉伸能力。由于S型导线的设计，***具备一定的可弯折能力，在曲面上也有很好的共形能力，用于曲面结构的阻抗识别有很高的精度。通过多个测量数据的对比得到平面阻抗分布。
图6示出了根据本公开实施例的一种基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别装置的框图。如图6所示，该表面阻抗识别装置包括阻抗识别***固定模块，用于将阻抗识别***固定于待测表面，所述阻抗识别***包括电极、与所述电极连接的电致变形模块、位于所述电致变形模块下方的绝缘层、位于所述绝缘层下方的传感器模块以及位于所述电致变形模块上方的硬质材料。该表面阻抗识别装置还包括电致变形模块加电模块，用于为所述电致变形模块通电以致使所述电致变形模块变形，所述绝缘层将由于电致变形模块变形引起的载荷传递到所述传感器模块，并且所述载荷被进一步传递到所述待测表面，引起所述传感器模块的输出的电信号差别。该表面阻抗识别装置还包括阻抗识别模块，用于由连接到所述传感器模块的上下电极的电学设备测量所述电信号差别，并且根据所述电信号差别来识别所述待测表面的阻抗。
需要说明的是，前述对基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别方法实施例的解释说明也适用于该实施例的基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别装置实施例，此处不再赘述。
根据本公开的基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别装置，利用压电材料的逆压电效应，在电压驱动下电致变形模块发生变形，同时对压力传感器施加压力。由于肌肉肌群与穴位处模量不同，肌肉、穴位处对应部位的压力传感器得到不同的反作用力，能够以高精度获得表面阻抗。
图7示出了根据本公开示例性实施例基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别装置的方框图。
参照图7，将根据本公开实施例的表面阻抗识别装置应用于皮肤表面，能够精确地确定穴位部分的位置。
具体地，在肌肉组织和骨膜的起止点处，组织模量低于穴位周围的肌肉肌腱的组织模量。利用根据本公开的基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别方法和识别装置，利用压电材料的逆压电效应，在电压驱动下电致变形模块发生变形，同时对压力传感器施加压力。由于肌肉肌群与穴位处模量不同，肌肉、穴位处对应部位的压力传感器得到不同的反作用力，能够以高精度获得表面阻抗，从而能够以高精度确定穴位位置。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
在本公开的描述中，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公开的至少一个实施例或示例中。在本公开中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实时或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意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公开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。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
将阻抗识别***固定于待测表面，所述阻抗识别***包括电极、与所述电极连接的电致变形模块、位于所述电致变形模块下方的绝缘层、位于所述绝缘层下方的传感器模块以及位于所述电致变形模块上方的硬质材料；
为所述电致变形模块通电以致使所述电致变形模块变形，所述绝缘层将所述电致变形模块变形所引起的载荷传递到所述传感器模块，并且所述载荷被进一步传递到所述待测表面，引起所述传感器模块的输出的电信号差别；
由连接到所述传感器模块的上下电极的电学设备测量所述电信号差别，并且根据所述电信号差别来识别所述待测表面的阻抗。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器模块中与所述待测表面相接触的一侧为平板式结构。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器模块中与所述待测表面相接触的一侧带有微结构，所述微结构包括锥形、半球形、柱形或者球壳结构。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多个所述阻抗识别***被布置为柔性识别阵列，各个所述阻抗识别***之间以S型导线或者分型导线连接。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硬质材料为模量大于200GPa的绝缘陶瓷或绝缘晶体，厚度为50-200μm；
和/或，所述电致变形模块为压电陶瓷或压电晶体，厚度为50～200μm；
和/或，所述电极材料为铜箔、金箔或银箔，厚度为0.5～10μm；
和/或，所述绝缘层为绝缘陶瓷材料，厚度为5～30μm；
和/或，所述传感器模块为电阻式压力传感器、电容式压力传感器或压电式压力传感器。
6.一种基于柔性压电传感技术的表面阻抗识别装置，其特征在于，包括：
阻抗识别***固定模块，用于将阻抗识别***固定于待测表面，所述阻抗识别***包括电极、与所述电极连接的电致变形模块、位于所述电致变形模块下方的绝缘层、位于所述绝缘层下方的传感器模块以及位于所述电致变形模块上方的硬质材料；
电致变形模块加电模块，用于为所述电致变形模块通电以致使所述电致变形模块变形，所述绝缘层将所述电致变形模块变形所引起的载荷传递到所述传感器模块，并且所述载荷被进一步传递到所述待测表面，引起所述传感器模块的输出的电信号差别；以及
阻抗识别模块，用于由连接到所述传感器模块的上下电极的电学设备测量所述电信号差别，并且根据所述电信号差别来识别所述待测表面的阻抗。
7.一种阻抗识别***，其特征在于，包括：
电极；
与所述电极连接的电致变形模块；
位于所述电致变形模块下方的绝缘层；
位于所述绝缘层下方的传感器模块；以及
位于所述电致变形模块上方的硬质材料。
8.根据权利要求7所述的阻抗识别***，其特征在于，所述传感器模块中与所述待测表面相接触的一侧为平板式结构；和/或，
所述传感器模块中与所述待测表面相接触的一侧带有微结构，所述微结构包括锥形、半球形、柱形或者球壳结构。
9.根据权利要求7所述的阻抗识别***，其特征在于，所述硬质材料为模量大于200GPa的绝缘陶瓷或绝缘晶体，厚度为50-200μm；
和/或，所述电致变形模块为压电陶瓷或压电晶体，厚度为50～200μm；
和/或，所述电极材料为铜箔、金箔或银箔，厚度为0.5～10μm；
和/或，所述绝缘层为绝缘陶瓷材料，厚度为5～30μm；
和/或，所述传感器模块为电阻式压力传感器、电容式压力传感器或压电式压力传感器。
10.根据权利要求7所述的阻抗识别***，其特征在于，多个所述阻抗识别***被布置为柔性识别阵列，各个所述阻抗识别***之间以S型导线或者分型导线连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113837008A (zh) * 2021-08-24 2021-12-24 中国科学院深圳先进技术研究院 硬度识别方法、装置、电子设备及存储介质

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