本(ben)發明屬于測(ce)(ce)力(li)及(ji)(ji)控(kong)制用(yong)檢測(ce)(ce)裝置(zhi)領域，特(te)別是一種基(ji)于氣動變剛度(du)(du)的可變量(liang)程(cheng)(cheng)柔(rou)(rou)性(xing)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)及(ji)(ji)其測(ce)(ce)量(liang)方法，用(yong)于柔(rou)(rou)性(xing)大(da)承載力(li)的精確(que)測(ce)(ce)量(liang)之中，提高(gao)了柔(rou)(rou)性(xing)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)的量(liang)程(cheng)(cheng)與精度(du)(du)。

背景技術：

在(zai)機(ji)器人(ren)前沿(yan)領域探索上，機(ji)器人(ren)技(ji)術(shu)的研究發(fa)展(zhan)正面向(xiang)高(gao)(gao)端制造(zao)、醫療康復、國(guo)防安全等國(guo)家重點戰略領域穩步推進，在(zai)機(ji)器人(ren)的力檢測技(ji)術(shu)上，柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)力檢測技(ji)術(shu)以(yi)其高(gao)(gao)度的適應性(xing)(xing)(xing)、柔(rou)(rou)順性(xing)(xing)(xing)，近幾年來(lai)正飛速的發(fa)展(zhan)。目前的柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)傳感器大(da)多采用柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)大(da)變形材(cai)料(liao)作為(wei)基體(ti)，而柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)基體(ti)的非線(xian)性(xing)(xing)(xing)變形導致(zhi)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)傳感器在(zai)大(da)量程測量情(qing)況下的線(xian)性(xing)(xing)(xing)度不足。

為了克服這類問(wen)題，目(mu)前國內(nei)外的研(yan)究主(zhu)要集中于結構優(you)化及控(kong)制算法(fa)的研(yan)究中，并沒有從變(bian)剛度的角度來研(yan)究。

技術實現要素：

本發明(ming)克(ke)服了現有(you)技術中的缺點，提供一種(zhong)基于氣動變剛度(du)的可變量程柔性力傳感器及其測量方(fang)法(fa)。

為了解決上述存在(zai)的(de)技(ji)術(shu)問題，本發明是通(tong)過以下(xia)技(ji)術(shu)方案實現的(de)：

一種基(ji)(ji)(ji)于(yu)氣動變剛度的(de)(de)可變量(liang)程柔性力傳(chuan)感器，包括扁長方體的(de)(de)柔性基(ji)(ji)(ji)體1，在(zai)柔性基(ji)(ji)(ji)體1內部(bu)的(de)(de)主要承(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)部(bu)位設(she)有(you)(you)一氣壓(ya)(ya)空(kong)腔(qiang)2，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)的(de)(de)氣壓(ya)(ya)空(kong)腔(qiang)設(she)有(you)(you)進(jin)氣口(kou)4；在(zai)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)柔性基(ji)(ji)(ji)體1中(zhong)位于(yu)氣壓(ya)(ya)空(kong)腔(qiang)上(shang)部(bu)設(she)有(you)(you)上(shang)下兩(liang)層Z字型首尾連(lian)接的(de)(de)微(wei)(wei)承(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)通道——第(di)(di)(di)一微(wei)(wei)承(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)通道3和(he)(he)第(di)(di)(di)二微(wei)(wei)承(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)通道10；所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)一微(wei)(wei)承(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)通道3自第(di)(di)(di)一端(duan)口(kou)6經Z字型首尾連(lian)接的(de)(de)空(kong)腔(qiang)至(zhi)第(di)(di)(di)三端(duan)口(kou)8；所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)二微(wei)(wei)承(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)通道10自第(di)(di)(di)二端(duan)口(kou)7經Z字型的(de)(de)首尾連(lian)接的(de)(de)空(kong)腔(qiang)至(zhi)第(di)(di)(di)四端(duan)口(kou)9，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)一微(wei)(wei)承(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)通道3的(de)(de)第(di)(di)(di)三端(duan)口(kou)8與(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)二微(wei)(wei)承(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)通道10的(de)(de)第(di)(di)(di)四端(duan)口(kou)9相連(lian)通，從第(di)(di)(di)一端(duan)口(kou)6和(he)(he)第(di)(di)(di)二端(duan)口(kou)7分別引出兩(liang)根導線用(yong)以連(lian)接信號采集(ji)模塊；所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)一微(wei)(wei)承(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)通道3和(he)(he)第(di)(di)(di)二微(wei)(wei)承(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)通道10注滿液態壓(ya)(ya)阻敏(min)感元件。

所(suo)述一種(zhong)基于氣動變(bian)剛度的可變(bian)量(liang)程柔性力(li)傳感器的測(ce)量(liang)方法(fa)，該(gai)方法(fa)包括如下內(nei)容：

當(dang)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)受到拉(la)(la)(la)伸時(shi)，柔性(xing)基體(ti)受拉(la)(la)(la)變(bian)(bian)(bian)形，其內部微承載通道(dao)縱向(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)長(chang)，截面變(bian)(bian)(bian)小(xiao)，導致承載的(de)(de)(de)(de)(de)內部液態元(yuan)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)總電(dian)(dian)阻變(bian)(bian)(bian)大，通過惠斯通電(dian)(dian)橋，將需(xu)要檢(jian)測(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)阻值(zhi)，轉(zhuan)化為電(dian)(dian)壓(ya)(ya)值(zhi)，輸(shu)出(chu)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)；通過信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)采(cai)集系(xi)統檢(jian)測(ce)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)，判斷(duan)該次(ci)測(ce)量(liang)(liang)(liang)是否超(chao)(chao)過傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)當(dang)前量(liang)(liang)(liang)程(cheng)(cheng)，如(ru)果此次(ci)測(ce)量(liang)(liang)(liang)沒有超(chao)(chao)過該傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)當(dang)前量(liang)(liang)(liang)程(cheng)(cheng)，輸(shu)出(chu)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)(liang)結(jie)果，該結(jie)果為精確值(zhi)；而當(dang)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)受力(li)過大時(shi)，基體(ti)拉(la)(la)(la)伸變(bian)(bian)(bian)形大于20％時(shi)，傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)非線性(xing)明(ming)顯(xian)增(zeng)加(jia)(jia)，如(ru)果此次(ci)測(ce)量(liang)(liang)(liang)超(chao)(chao)過該傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)當(dang)前量(liang)(liang)(liang)程(cheng)(cheng)，則(ze)控制氣(qi)源向(xiang)(xiang)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)壓(ya)(ya)空腔(qiang)2中(zhong)輸(shu)入(ru)一定壓(ya)(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)，增(zeng)加(jia)(jia)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)整體(ti)剛度，使傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)在受到大載荷(he)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下依然(ran)能使基體(ti)中(zhong)微承載通道(dao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)形保持(chi)在線性(xing)區(qu)，在增(zeng)加(jia)(jia)了(le)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)測(ce)量(liang)(liang)(liang)量(liang)(liang)(liang)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)同時(shi)也提高了(le)測(ce)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)精度；重復所述進行(xing)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)檢(jian)測(ce)、判斷(duan)及變(bian)(bian)(bian)剛度過程(cheng)(cheng)，直到檢(jian)測(ce)到傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)在其變(bian)(bian)(bian)形線性(xing)區(qu)輸(shu)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)為止，最后(hou)根(gen)據最終輸(shu)出(chu)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)與通入(ru)的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)壓(ya)(ya)力(li)可得到待測(ce)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)大小(xiao)。

由(you)于(yu)采用(yong)上述技術(shu)方案，本發明提出(chu)的(de)(de)基(ji)于(yu)氣動變剛度的(de)(de)可(ke)變量(liang)程(cheng)柔性力傳感器及其測量(liang)方法，與現有(you)技術(shu)相比具有(you)這樣(yang)的(de)(de)有(you)益(yi)效果(guo)：

本發明(ming)引入氣動(dong)變剛(gang)度(du)機理，通(tong)過調整傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)力(li)檢測(ce)(ce)位置的(de)(de)(de)剛(gang)度(du)變化來改變傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)的(de)(de)(de)量(liang)(liang)程(cheng)(cheng)，解決了(le)以(yi)柔性大變形(xing)材料(liao)為(wei)基體(ti)(ti)的(de)(de)(de)柔性傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)實(shi)際應用(yong)中量(liang)(liang)程(cheng)(cheng)不足導(dao)致的(de)(de)(de)應用(yong)受限的(de)(de)(de)問題(ti)，提高了(le)大變形(xing)柔性傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)在大承(cheng)載條件下(xia)的(de)(de)(de)應用(yong)價值，實(shi)現了(le)力(li)的(de)(de)(de)變量(liang)(liang)程(cheng)(cheng)測(ce)(ce)量(liang)(liang)，改變了(le)目前(qian)的(de)(de)(de)柔性傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)只被應用(yong)在小(xiao)量(liang)(liang)程(cheng)(cheng)力(li)領域的(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)。此外，本發明(ming)本體(ti)(ti)結構簡單，體(ti)(ti)積小(xiao)，重量(liang)(liang)輕，柔順性強(qiang)，在檢測(ce)(ce)力(li)的(de)(de)(de)同時(shi)，緩沖(chong)受力(li)，減小(xiao)力(li)對(dui)受力(li)雙方的(de)(de)(de)破壞；性能(neng)(neng)穩定，耐(nai)酸堿腐蝕，能(neng)(neng)克服(fu)惡劣環(huan)境(jing)，在礦山、海洋等極端環(huan)境(jing)下(xia)也能(neng)(neng)穩定的(de)(de)(de)使用(yong)；不受人(ren)體(ti)(ti)汗液(ye)腐蝕，無毒，能(neng)(neng)夠與皮(pi)膚直接(jie)接(jie)觸。因(yin)此，本發明(ming)能(neng)(neng)在工業(ye)生(sheng)產(chan)，康復醫(yi)療(liao)，國防軍工得到廣泛的(de)(de)(de)應用(yong)。

附圖說明

圖1為本發明一種基于氣動變剛度(du)的可變量(liang)程柔性力(li)傳感器(qi)結構(gou)圖；

圖2為(wei)圖1中(zhong)A方向放大視圖；

圖3為本發明一種(zhong)基于氣(qi)動變剛(gang)度的(de)可變量程柔性力(li)傳感(gan)器中微通道放(fang)大(da)示(shi)意圖；

圖(tu)4為本發明一種基于氣動變剛度的可變量程柔性力(li)傳(chuan)感器的測量方(fang)法流程圖(tu)。

圖中：1為(wei)(wei)傳(chuan)感器的(de)柔性基(ji)體，2為(wei)(wei)氣壓空(kong)腔(qiang)，3為(wei)(wei)第一微(wei)承載通道，4為(wei)(wei)進氣口(kou)，5為(wei)(wei)引出導線，6為(wei)(wei)第一端(duan)(duan)口(kou)，7為(wei)(wei)第二(er)端(duan)(duan)口(kou)；8為(wei)(wei)第三端(duan)(duan)口(kou)，9為(wei)(wei)第四端(duan)(duan)口(kou)；10為(wei)(wei)第二(er)微(wei)承載通道。

具體實施方式

下面將結合附圖中(zhong)對本發明加以詳細說(shuo)明。

一(yi)(yi)(yi)(yi)種基(ji)(ji)于(yu)(yu)氣動變剛(gang)度(du)的(de)(de)可變量程(cheng)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)力傳感(gan)器(qi)，如圖1—3所(suo)(suo)示，它包括扁長方(fang)體(ti)的(de)(de)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)基(ji)(ji)體(ti)1，作為柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)傳感(gan)器(qi)的(de)(de)主要承(cheng)(cheng)(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)結構(gou)，采用(yong)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡膠(jiao)或(huo)其它符合性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)要求(qiu)(qiu)的(de)(de)高彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)材料制成；在(zai)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)基(ji)(ji)體(ti)1內部(bu)的(de)(de)主要承(cheng)(cheng)(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)部(bu)位設(she)(she)(she)有(you)一(yi)(yi)(yi)(yi)氣壓(ya)(ya)(ya)(ya)空(kong)腔(qiang)2，所(suo)(suo)述(shu)(shu)的(de)(de)氣壓(ya)(ya)(ya)(ya)空(kong)腔(qiang)設(she)(she)(she)有(you)進(jin)(jin)氣口(kou)(kou)(kou)(kou)4；在(zai)傳感(gan)器(qi)端(duan)(duan)(duan)部(bu)設(she)(she)(she)有(you)進(jin)(jin)氣口(kou)(kou)(kou)(kou)4，引(yin)出進(jin)(jin)氣管，外(wai)部(bu)接有(you)微(wei)型(xing)氣壓(ya)(ya)(ya)(ya)輸入及控制裝置，進(jin)(jin)行氣壓(ya)(ya)(ya)(ya)空(kong)腔(qiang)內部(bu)的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力控制。在(zai)所(suo)(suo)述(shu)(shu)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)基(ji)(ji)體(ti)1中位于(yu)(yu)氣壓(ya)(ya)(ya)(ya)空(kong)腔(qiang)上(shang)部(bu)成型(xing)出設(she)(she)(she)有(you)上(shang)下兩(liang)層Z字(zi)型(xing)首(shou)(shou)尾(wei)(wei)連(lian)接的(de)(de)微(wei)微(wei)承(cheng)(cheng)(cheng)通(tong)(tong)(tong)道——第(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)微(wei)承(cheng)(cheng)(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)通(tong)(tong)(tong)道3和第(di)(di)(di)(di)(di)二微(wei)承(cheng)(cheng)(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)通(tong)(tong)(tong)道10；所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)微(wei)承(cheng)(cheng)(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)通(tong)(tong)(tong)道3自第(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)(kou)6經Z字(zi)型(xing)首(shou)(shou)尾(wei)(wei)連(lian)接的(de)(de)空(kong)腔(qiang)至第(di)(di)(di)(di)(di)三(san)端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)(kou)8；所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)(di)(di)(di)(di)二微(wei)承(cheng)(cheng)(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)通(tong)(tong)(tong)道10自第(di)(di)(di)(di)(di)二端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)(kou)7經Z字(zi)型(xing)的(de)(de)首(shou)(shou)尾(wei)(wei)連(lian)接的(de)(de)空(kong)腔(qiang)至第(di)(di)(di)(di)(di)四端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)(kou)9，所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)微(wei)承(cheng)(cheng)(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)通(tong)(tong)(tong)道3的(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)三(san)端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)(kou)8與(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)(di)(di)(di)(di)二微(wei)承(cheng)(cheng)(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)通(tong)(tong)(tong)道10的(de)(de)第(di)(di)(di)(di)(di)四端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)(kou)9相連(lian)通(tong)(tong)(tong)，從第(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)(kou)6和第(di)(di)(di)(di)(di)二端(duan)(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)(kou)7分別引(yin)出兩(liang)根導線用(yong)以(yi)連(lian)接信號采集模(mo)塊；所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)微(wei)承(cheng)(cheng)(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)通(tong)(tong)(tong)道3和第(di)(di)(di)(di)(di)二微(wei)承(cheng)(cheng)(cheng)載(zai)(zai)(zai)(zai)通(tong)(tong)(tong)道10注(zhu)滿(man)液態(tai)壓(ya)(ya)(ya)(ya)阻敏(min)感(gan)元(yuan)件。鎵銦錫合金(jin)或(huo)其它符合性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)要求(qiu)(qiu)的(de)(de)液態(tai)壓(ya)(ya)(ya)(ya)阻材料為敏(min)感(gan)元(yuan)件；為保(bao)證傳感(gan)器(qi)柔(rou)(rou)順性(xing)(xing)(xing)(xing)，在(zai)流體(ti)處均采用(yong)柔(rou)(rou)性(xing)(xing)(xing)(xing)膠(jiao)水實現(xian)整體(ti)密(mi)封。同時，可保(bao)證傳感(gan)器(qi)在(zai)惡劣環境(jing)下工作的(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)。

圖(tu)2為圖(tu)1中A方向(xiang)放大視圖(tu)，從傳(chuan)感(gan)器(qi)柔(rou)性基體(ti)中成型出的氣壓(ya)空(kong)腔(qiang)2，即(ji)為傳(chuan)感(gan)器(qi)的變(bian)剛度模塊，通過在(zai)(zai)氣動空(kong)腔(qiang)中通入(ru)一定壓(ya)力的氣體(ti)來改變(bian)傳(chuan)感(gan)器(qi)的整(zheng)體(ti)剛度，使得(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)(zai)拉(la)伸時，在(zai)(zai)橫向(xiang)上產生一定的內應力，能夠抵抗(kang)柔(rou)性基體(ti)的拉(la)伸。

傳感(gan)器承載(zai)敏(min)感(gan)元(yuan)件(jian)的(de)(de)微(wei)(wei)(wei)通(tong)道，共分(fen)為(wei)(wei)(wei)上(shang)下(xia)兩層，如圖3所示，上(shang)層部分(fen)為(wei)(wei)(wei)第(di)一微(wei)(wei)(wei)承載(zai)通(tong)道由第(di)一端(duan)(duan)口(kou)6引入經呈Z字型(xing)分(fen)布至第(di)三端(duan)(duan)口(kou)8，再引到下(xia)層部分(fen)為(wei)(wei)(wei)第(di)二微(wei)(wei)(wei)承載(zai)通(tong)道由第(di)二端(duan)(duan)口(kou)7引入經呈Z字型(xing)分(fen)布至第(di)四(si)端(duan)(duan)口(kou)9；在所述(shu)(shu)的(de)(de)微(wei)(wei)(wei)承載(zai)空腔中(zhong)注滿液態壓阻敏(min)感(gan)元(yuan)件(jian)，如液態鎵(jia)銦錫合(he)金等(deng)壓阻性能滿足要求的(de)(de)材料(liao)。所述(shu)(shu)的(de)(de)第(di)一微(wei)(wei)(wei)承載(zai)通(tong)道和(he)第(di)二微(wei)(wei)(wei)承載(zai)通(tong)道的(de)(de)直徑為(wei)(wei)(wei)0.01mm，單(dan)程長(chang)度(du)為(wei)(wei)(wei)65mm；所述(shu)(shu)的(de)(de)液態敏(min)感(gan)元(yuan)件(jian)電阻值為(wei)(wei)(wei)5mΩ-20mΩ。圖中(zhong)4為(wei)(wei)(wei)通(tong)入傳感(gan)器變剛度(du)模塊中(zhong)的(de)(de)進氣口(kou)，直徑為(wei)(wei)(wei)3mm，通(tong)過膠管接入微(wei)(wei)(wei)氣源。其中(zhong)，接口(kou)處(chu)采用柔性膠水進行密(mi)封。

圖1中(zhong)標號5所(suo)示為兩根引(yin)(yin)出(chu)導線，從微通(tong)道的端口6、7分(fen)別引(yin)(yin)出(chu)，并通(tong)過處理電(dian)路，將傳感器的接收信號轉入到采集卡(ka)中(zhong)，測量出(chu)力的大小。引(yin)(yin)線處也采用柔(rou)性膠水密封。

所(suo)述一種(zhong)基于氣動變(bian)剛度(du)的(de)可變(bian)量(liang)程柔性力傳感器的(de)測量(liang)方法，如(ru)圖(tu)(tu)4所(suo)示是其測量(liang)方法流(liu)程圖(tu)(tu)，該方法內容(rong)如(ru)下：

當(dang)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)受(shou)到(dao)拉伸(shen)(shen)時(shi)(shi)，柔性(xing)基(ji)體(ti)(ti)受(shou)拉變(bian)形，其內部微承載(zai)通(tong)道縱(zong)向(xiang)變(bian)長，截面(mian)變(bian)小，導(dao)致承載(zai)的(de)(de)(de)(de)內部液態(tai)元件的(de)(de)(de)(de)總(zong)電(dian)阻變(bian)大(da)(da)(da)，通(tong)過(guo)(guo)(guo)惠(hui)斯(si)通(tong)電(dian)橋(qiao)，將需要檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)電(dian)阻值，轉化為(wei)電(dian)壓值，輸(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)電(dian)壓信(xin)(xin)(xin)號(hao)；通(tong)過(guo)(guo)(guo)信(xin)(xin)(xin)號(hao)采(cai)集系統檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)信(xin)(xin)(xin)號(hao)，判斷該(gai)(gai)次(ci)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)是否超(chao)(chao)過(guo)(guo)(guo)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)(de)當(dang)前量(liang)(liang)(liang)程，如(ru)果此(ci)(ci)次(ci)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)沒有超(chao)(chao)過(guo)(guo)(guo)該(gai)(gai)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)(de)當(dang)前量(liang)(liang)(liang)程，輸(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)結(jie)果，該(gai)(gai)結(jie)果為(wei)精確值；而當(dang)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)(de)受(shou)力(li)過(guo)(guo)(guo)大(da)(da)(da)時(shi)(shi)，基(ji)體(ti)(ti)拉伸(shen)(shen)變(bian)形大(da)(da)(da)于20％時(shi)(shi)，傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)信(xin)(xin)(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)非(fei)線(xian)(xian)(xian)性(xing)明顯增加(jia)，如(ru)果此(ci)(ci)次(ci)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)超(chao)(chao)過(guo)(guo)(guo)該(gai)(gai)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)(de)當(dang)前量(liang)(liang)(liang)程，則控制氣源向(xiang)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)(de)氣壓空腔(qiang)2中輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)一定壓力(li)的(de)(de)(de)(de)氣體(ti)(ti)，增加(jia)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)(de)整(zheng)體(ti)(ti)剛(gang)度(du)，使傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)受(shou)到(dao)大(da)(da)(da)載(zai)荷力(li)的(de)(de)(de)(de)情況下依(yi)然能(neng)使基(ji)體(ti)(ti)中微承載(zai)通(tong)道中的(de)(de)(de)(de)變(bian)形保持在(zai)線(xian)(xian)(xian)性(xing)區，在(zai)增加(jia)了(le)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)量(liang)(liang)(liang)程的(de)(de)(de)(de)同時(shi)(shi)也提高了(le)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)精度(du)；由于采(cai)用的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)為(wei)超(chao)(chao)彈性(xing)不可(ke)壓縮材(cai)料(liao)(liao)，故通(tong)過(guo)(guo)(guo)影響傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)橫向(xiang)的(de)(de)(de)(de)受(shou)力(li)來改(gai)變(bian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)(de)縱(zong)向(xiang)拉伸(shen)(shen)性(xing)能(neng)，因此(ci)(ci)，可(ke)等(deng)效于改(gai)變(bian)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)基(ji)體(ti)(ti)1的(de)(de)(de)(de)剛(gang)度(du)，進而降低了(le)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)(de)受(shou)力(li)變(bian)形程度(du)，提高了(le)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)線(xian)(xian)(xian)性(xing)區的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)量(liang)(liang)(liang)程；重復(fu)所述(shu)進行(xing)信(xin)(xin)(xin)號(hao)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)、判斷及變(bian)剛(gang)度(du)過(guo)(guo)(guo)程，直到(dao)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)到(dao)傳(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)其變(bian)形線(xian)(xian)(xian)性(xing)區輸(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)(xin)號(hao)為(wei)止，最(zui)后(hou)根據最(zui)終(zhong)輸(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)信(xin)(xin)(xin)號(hao)與通(tong)入(ru)(ru)的(de)(de)(de)(de)氣體(ti)(ti)壓力(li)可(ke)得(de)到(dao)待測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)力(li)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)小。

在(zai)不脫離(li)本(ben)(ben)發明(ming)(ming)實質(zhi)的前提下，采用(yong)各種不同形式的實現方法，不經創造性地(di)設計出(chu)與(yu)本(ben)(ben)發明(ming)(ming)相類似的結(jie)構形狀或布(bu)局，如(ru)改變微通道及變剛度模塊的分布(bu)和尺寸，均(jun)屬(shu)本(ben)(ben)發明(ming)(ming)的保護范圍。