1.本发明涉及传感器件技术领域，特别是涉及一种柔性传感器及其设计方法。
背景技术：2.目前，随着机器人等工业产品智能化技术的快速发展，与其相关领域的技术研究也成为人们关注的焦点。对外部环境的精确、快速感知是智能化的基础，柔性传感器是实现这一功能的重要手段。将柔性传感器集成于可穿戴设备实现对用户生理参数预测并快速、准确地做出健康评估，亦或是智能机器人通过穿戴这类柔性电子仿生皮肤可以更加灵活、全面地完成人机交互，因此，柔性传感器应用领域十分广泛，如体育、游戏、医疗、军事和科研等多个方面。石墨烯作为一种新型的二维纳米材料，因其特殊的单原子层结构而呈现出优异的物理和化学性能。同时，三维石墨烯气凝胶结合了石墨烯及三维网络结构的双重优势，作为柔性压阻传感材料具有显著的优势以及广阔的应用前景。
3.现有的柔性传感器大多采用三明治结构，即柔性传感器由上柔性基底、下柔性基底和传感部件组成。上柔性基底、下柔性基底和传感部件均为平面结构，传感器部件设置于上柔性基底和下柔性基底之间。柔性传感器作用于变形或非规则表面时会造成柔性基底的变形，从而压迫传感材料，无法准确地测量外应力，故此类结构并不符合柔性传感器走向皮肤化的应用要求，亟需开发具有抗干扰性的柔性传感器。
技术实现要素：4.本发明的目的是提供一种柔性传感器及其设计方法，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单，测试准确性高。柔性传感器的设计方法有利于简化设计流程，提高模拟的准确性。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.本发明提供了一种柔性传感器，包括柔性基底和至少一个传感部件，所述柔性基底设有至少一个封闭的容纳腔，各所述容纳腔凸出于所述柔性基底的一个端面，各所述传感部件设置于各所述容纳腔内，且各所述传感部件的外壁与各所述容纳腔的内壁相匹配并接触，各所述传感部件的电阻值能够随各所述传感部件的变形而改变。
7.优选的，本发明提供的柔性传感器还包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极均至少为一个，各所述第一电极和各所述第二电极之间留有间隙，所述柔性基底包括第一基底和第二基底，所述第一基底具有所述容纳腔，所述容纳腔凸出于所述第一基底的一个端面，所述第一基底的另一端与所述第二基底固定连接，各所述传感部件远离各所述容纳腔凸出方向的一端均与一个所述第一电极的一端和一个所述第二电极的一端接触，各所述第一电极的另一端和各所述第二电极的另一端与所述第二基底靠近所述第一基底的一端接触，所述第一基底和所述第二基底能够将各所述传感部件和各所述第一电极夹紧，所述第一基底和所述第二基底能够将各所述传感部件和各所述第二电极夹紧。
8.优选的，本发明提供的柔性传感器还包括至少一个支撑部件，各所述支撑部件的
一端与所述第二基底靠近所述第一基底的一端固定连接，一个所述支撑部件的另一端与所述第一电极和所述第二电极均接触，所述第一基底和所述第二基底能够通过各所述支撑部件和各所述容纳腔将各所述传感部件和各所述第一电极、各所述传感部件和各所述第二电极夹紧。
9.优选的，所述容纳腔和所述传感部件均为多个，多个所述容纳腔和多个所述传感部件均呈阵列排列。
10.优选的，本发明提供的柔性传感器还包括横向导线和纵向导线，所述横向导线和所述纵向导线均为多个，位于一横排的多个所述第一电极与一个所述横向导线连接，位于一纵排的多个所述第二电极通过多个所述纵向导线串联，所述横向导线和所述纵向导线均为螺旋导线。
11.优选的，各所述传感部件的材料为三维石墨烯，所述容纳腔呈圆柱形。
12.本发明还提供了一种柔性传感器的设计方法，包括：
13.s1：制作所述传感部件试样，测试并记录所述传感部件试样在不同应变下的应力并获得所述传感部件试样的应力-应变实验数据；创建所述柔性传感器的三维模型，所述柔性传感器的三维模型中的传感部件的三维形状与所述传感部件试样的三维形状相同；
14.s2：通过所述传感部件试样的应力-应变实验数据获得所述传感部件试样的应力-应变函数的参数；
15.s3：将所述传感部件试样的应力-应变函数曲线的参数应用于所述柔性传感器的三维模型中进行有限元分析，获得所述柔性传感器的三维模型在不同应变下各部位的应力分布；
16.s4：通过所述柔性传感器的三维模型在不同应变下各部位的应力分布情况预测所述柔性传感器在各类变形下的力学特性。
17.优选的，s1包括：通过万能试验机获得所述传感部件试样的应力-应变实验数据；
18.s2包括：将所述传感部件试样的应力-应变实验数据进行有限元分析，获得所述传感部件试样的应力-应变曲线、所述传感部件试样的应力-应变函数曲线及所述传感部件试样的应力-应变函数的参数。
19.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
20.本发明提供的柔性传感器，将传感部件设置于容纳腔内，当柔性传感器发生变形时，变形量主要发生在容纳腔与柔性基底的连接处，凸出于柔性基底的容纳腔处的部分变形量很小，不易对内置的传感部件造成压迫，从而使得受外力影响较小，从而提高了测试的准确性。本发明还提供的柔性传感器的设计方法，传统的设计方式均从可压缩弹性材料本身为出发点，将可压缩弹性材料制成不同的孔状结构，预测在不同孔状结构下可压缩弹性材料的力学行为；本实施例则以可压缩弹性多孔材料(如三维石墨烯)为出发点，忽略多孔结构，以具体的孔状结构下的材料的实验数据为基础，预测具体结构的可压缩弹性多孔材料(如三维石墨烯)的力学变化，故而该方法不存在多孔结构存在的不确定性与难以建模造成的缺点，有利于简化设计流程，提高模拟的准确性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所
需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为实施例1中的柔性传感器的结构示意图(阵列结构)；
23.图2本实施例1中的柔性传感器的结构示意图(单个结构)；
24.图3为实施例1中的横向导线和纵向导线的布置示意图；
25.图4为实施例1中现有的三明治结构柔性传感器在拉伸2mm状态下有限元分析的应变示意图；
26.图5为实施例1的柔性传感器在拉伸2mm状态下有限元分析的应变示意图；
27.图6为实施例1中现有的三明治结构柔性传感器在拉伸6mm状态下有限元分析的应变示意图；
28.图7为实施例1的柔性传感器在拉伸6mm状态下有限元分析的应变示意图；
29.图8为实施例1中现有的三明治结构柔性传感器在拉伸10mm状态下有限元分析的应变示意图；
30.图9为实施例1的柔性传感器在拉伸10mm状态下有限元分析的应变示意图；
31.图10为实施例1中现有的三明治结构柔性传感器在弧长不变且弦长缩短 2mm状态下有限元分析的应变示意图；
32.图11为实施例1的柔性传感器在弧长不变且弦长缩短2mm状态下有限元分析的应变示意图；
33.图12为实施例1中现有的三明治结构柔性传感器在弧长不变且弦长缩短 6mm状态下有限元分析的应变示意图；
34.图13为实施例1的柔性传感器在弧长不变且弦长缩短6mm状态下有限元分析的应变示意图；
35.图14为实施例1中现有的三明治结构柔性传感器在弧长不变且弦长缩短 10mm状态下有限元分析的应变示意图；
36.图15为实施例1中的柔性传感器在弧长不变且弦长缩短10mm状态下有限元分析的应变示意图；
37.图16为实施例1中的柔性传感器在60％应变下进行10次重复压缩的应力
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应变曲线；
38.图17为实施例1中的柔性传感器分别在10％、20％、30％、40％、50％、 60％、70％和80％的应变下的应力-应变曲线；
39.图18为实施例1中的柔性传感器的电流-电压曲线；
40.图19为实施例1中的柔性传感器在5％-80％应变下的电流变化率；
41.图20为实施例1中的柔性传感器的响应时间；
42.图21为实施例1中的柔性传感器在40％应变下连续压缩1000次下的电流变化率；
43.图22为实施例1中的柔性传感器沿着横列或纵列的方向进行不同尺度的拉伸时的电阻变化率曲线；
44.图23为实施例1中的柔性传感器的沿着横列或纵列的方向进行不同尺度弦变化且弧长不变的弯曲时的电阻变化率曲线；
45.图24为实施例2中的柔性传感器的应力-应变实验曲线和应力-应变函数曲线(拟合曲线)；
46.图25为实施例2中的传感部件试样的应力-应变实验数据(实验曲线)和传感部件试样的应力-应变曲线(拟合曲线)图；
47.图中：100-柔性传感器，1、柔性基底；101、第一基底；102、第二基底； 2、传感部件；3、容纳腔；4、第一电极；5、第二电极；6、支撑部件；7、横向导线；8、纵向导线。
具体实施方式
48.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。
49.本发明的目的是提供一种柔性传感器及其设计方法，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单，测试准确性高。
50.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
51.实施例1
52.如图1-2所示，本实施例提供一种柔性传感器100，包括柔性基底1和至少一个传感部件2，柔性基底1设有至少一个封闭的容纳腔3，各容纳腔3凸出于柔性基底1的一个端面，各传感部件2设置于各容纳腔3内，且各传感部件2的外壁与各容纳腔3的内壁相匹配并接触，传感部件2的形状与容纳腔3 内壁的形状完全一致，即各传感部件2的外壁与各容纳腔3的内壁为完全接触，各传感部件2的电阻值能够随各传感部件2的变形而改变。将传感部件2设置于容纳腔3内，当柔性传感器100发生变形时，变形量主要发生在容纳腔3 与柔性基底1的连接处，凸出于柔性基底1的容纳腔3处的部分变形量很小，不易对内置的传感部件2造成压迫，从而使得受外力影响较小，从而提高了测试的准确性。本实施例提供的柔性传感器100呈气泡膜结构，能够应用于变形表面，具有优良的抗干扰性。优选的，各传感部件2由多孔结构的可压缩弹性材料制备而成，当各传感部件2被挤压时，多孔内壁的接触面积变大，导电通路增多，电阻减小；当撤去挤压力后，各传感部件2恢复原来形状，电阻值随之变化。
53.本实施例提供的柔性传感器100还包括第一电极4和第二电极5，第一电极4和第二电极5均至少为一个，各第一电极4和各第二电极5之间留有间隙，柔性基底1包括第一基底101和第二基底102，第一基底101具有容纳腔3，容纳腔3凸出于第一基底101的一个端面，第一基底101的另一端与第二基底 102固定连接，各传感部件2远离各容纳腔3凸出方向的一端均与一个第一电极4的一端和一个第二电极5的一端接触，各第一电极4的另一端和各第二电极5的另一端与第二基底102靠近第一基底101的一端接触，第一基底101 和第二基底102能够将各传感部件2和各第一电极4夹紧，第一基底101和第二基底102能够将各传感部件2和各第二电极5夹紧，从而保证各传感部件2 与第一电极4、第二电极5之间良好接触，避免测试结果不准确。优选的，第一电极4和第二电极5均为半圆形导电铜箔，第一电极4和第二电极5的外边沿不凸出于传感部件2的外边沿，优选的，第一电极4和第二电极5的外边沿与传感部件2的外边沿在第二基底102上的投影重合。
54.本实施例提供的柔性传感器100还包括至少一个支撑部件6，各支撑部件 6的一端与第二基底102靠近第一基底101的一端固定连接，一个支撑部件6 的另一端与第一电极4和第二电极5均接触，第一基底101和第二基底102 能够通过各支撑部件6和各容纳腔3将各传感部件2和各第一电极4、各传感部件2和各第二电极5夹紧。支撑部件6使得第一电极4、第二电极5与传感部件2可以紧密连接，防止出现短路。支撑部件6优选为一个。
55.容纳腔3和传感部件2均为多个，多个容纳腔3和多个传感部件2均呈阵列排列。柔性传感器100的阵列结构使得柔性传感器100可进行大面积压力信号的测量。
56.如图3所示，本实施例提供的柔性传感器100还包括横向导线7和纵向导线8，优选的，横向导线7和纵向导线8为漆包线，避免横向导线7和纵向导线8之间短路。横向导线7和纵向导线8均为多个，位于一横排的多个第一电极4与一个横向导线7连接，位于一纵排的多个第二电极5通过多个纵向导线 8串联，横向导线7和纵向导线8均为螺旋导线。螺旋导线结构增强了柔性传感器100阵列的可拉伸性能，从而使性能更为稳定。
57.各传感部件2的材料为三维石墨烯，容纳腔3呈圆柱形，使得柔性传感器 100具有良好的抗干扰性。
58.如图4-图9所示，将相同尺寸的现有的三明治结构柔性传感器与本实施例中的柔性传感器100分别拉伸2mm、6mm和10mm，对两类柔性传感器100 进行有限元分析计算，随着拉伸量变大，两类柔性传感器的传感部件2的应变均增大，且在相同拉伸量下，同一柔性传感器100的每个传感部件2的应变相等；但在每种拉伸长度下，本实施例中的柔性传感器100中每个传感部件2 均具有较小的应变；说明本实施例中的柔性传感器100具有更加良好的抗拉伸干扰性能。
59.如图10-图15所示，将相同尺寸的现有的三明治结构柔性传感器与本实施例中的柔性传感器100分别进行弧长不变且弦长缩短2mm、6mm和10mm的弯曲变形，对两类柔性传感器进行有限元分析计算，随着弦长变化量变大，两类柔性传感器100的传感部件2的应变增大；在相同拉伸量下，同一柔性传感器100与弯曲弦变量方向垂直的每一排传感部件2的应变相等，且越靠近中间，传感部件2的应变越大。但在每种拉弯曲变形状态下，本实施例中的柔性传感器100中每个传感部件2均具有较小的应变。说明本实施例中的柔性传感器 100具有更加良好的抗弯曲干扰性能。
60.如图16所示，对本实施例中的柔性传感器100在60％应变下进行10次重复压缩，并记录10次压缩时的应力值，得到每次压缩时柔性传感器100的应力-应变曲线，多次压缩下柔性传感器100的应力-应变曲线基本一致，说明本实施例中的柔性传感器100具有良好的力学稳定性与压缩恢复性。
61.如图17所示，对本实施例中的柔性传感器100分别在10％、20％、30％、 40％、50％、60％、70％和80％的应变下进行测试，并获得各应变下的应力-应变曲线，能够得到在卸载阶段，各应变下的应力-应变曲线回归于零点，表明本实施例中的柔性传感器100在0％-80％的应变下未发生不可逆变形，且具有良好的重复性。说明本实施例中的柔性传感器100在0-80％的应变范围内具有较好的测量效果，且传感单元具有较宽的应变检测范围。
62.如图18所示，通过对本实施例中的柔性传感器100的电压、电流进行测量，获得本实施例中的柔性传感器100的电流-电压曲线，其中电流-电压曲线的斜率即为柔性传感器100的电阻，结果显示，本实施例中的柔性传感器100 的电阻值稳定(为一个定值)，表明本
实施例中的柔性传感器100具有稳定的电阻值，为精确检测提供基础保障。
63.如图19所示，测试本实施例中的柔性传感器100在5％-80％应变下的电流变化率，其在不同应变下的电流变化率的差别清晰可见，即在不同的应力下，本实施例中的柔性传感器100具有明显不同的响应信号(电流变化率)，说明两者是一一对应的关系，可根据响应信号值确定传感器所受力的大小。根据欧姆定律可知，电流变化率与电阻变化率成正比，故说明本实施例中的柔性传感器100对不同应力或应变的均具有检测能力。
64.如图20所示，测试本实施例中的柔性传感器100的响应时间为9.91ms，说明本实施例中的柔性传感器100具有较小的响应时间，可快速感知刺激信号，可识别作用时间少或变化频率快的信号。
65.如图21所示，测试本实施例中的柔性传感器100在40％应变下，连续压缩1000次下的电流变化率，结果显示，本实施例中的柔性传感器100在多次压缩后，在相同的应变下仍具有稳定一致的响应信号，表明本实施例中的柔性传感器100具有良好的稳定性与可靠性，可以连续多次检测传感信号。
66.如图22所示，将本实施例中的柔性传感器100沿着横列或纵列的方向进行不同尺度的拉伸，发现垂直于拉伸方向的每一列传感单元的电阻变化率相同，随着拉伸尺度增大，电阻变化率也随之增大。
67.如图23所示，将本实施例中的柔性传感器100的沿着横列或纵列的方向进行不同尺度弦变化且弧长不变的弯曲实验，发现垂直于弯曲状态下弦的每一列柔性传感器100的电阻变化率相同，随着弯曲尺度增大，电阻变化率也随之增大；越靠近中间弯曲变形越大，导致靠近中间列的柔性传感器100的电阻变化率大。
68.如图24所示，以阵列排列状态的柔性传感器100(如图1状态)为测试样本，测试并记录对阵列排列状态的柔性传感器100中的任意一个柔性传感器 100施加特定应力、进行应力保持并撤去该应力的整个过程中的电压信号；对阵列排列状态的柔性传感器100中的多个柔性传感器100进行测试，对数据进行整合得到其电压波形图，该波形图清晰地记录了在施力与撤力的过程中柔性传感器100电压的变化，表明本实施例提供的柔性传感器100能够实时检测不断变化的外部刺激。
69.实施例2
70.如图25所示，本实施例提供一种柔性传感器100的设计方法，包括：
71.s1：制作传感部件2试样，传感部件2优选为三维石墨烯，测试并记录传感部件2试样在不同应变下的应力并获得传感部件2试样的应力-应变实验数据；创建柔性传感器100的三维模型，柔性传感器100的三维模型中的传感部件2的三维形状与传感部件2试样的三维形状相同；
72.s2：通过传感部件2试样的应力-应变实验数据获得传感部件2试样的应力-应变函数的参数；
73.s3：将传感部件2试样的应力-应变函数曲线的参数应用于柔性传感器100 的三维模型中进行有限元分析，获得柔性传感器100的三维模型在不同应变下各部位的应力分布；
74.s4：通过柔性传感器100的三维模型在不同应变下各部位的应力分布情况预测柔性传感器100在各类变形下的力学特性。
75.优选的，采用comsol软件进行有限元分析，建立超弹性材料模型并模拟超弹性材
料(传感部件2试样)的压缩，获得柔性传感器100的三维模型在不同应变下各部位的应力分布。具体的有限元分析方法为现有技术，此处不做赘述。
76.表1为可压缩的超弹性材料模型的材料参数，其中α、β与μ为storakers 材料参数。storakers材料参数为现有技术，此处不做赘述。
77.参数12α13.1451.9658β-0.41452-0.44645μ805.83kpa1.4721kpa
78.表1
79.传感部件2的传感机制是在应力作用下多孔发生变形，导致多孔内壁的接触面积变大，导电通路增多，电阻减小；在材料各部分结构统一的状态下，应变状态可以说明材料多孔的变形情况，继而说明其电阻变化情况。通过上述设计方法可以对不同结构的柔性传感器100在各类变形下的力学特性进行预测，继而推测不同结构的柔性传感器100的力学行为，从而获得满足相应需求的柔性传感器100，降低柔性传感器100的研发成本与开发周期。
80.传统的设计方式均从石墨烯等可压缩弹性材料本身为出发点，将可压缩弹性材料制成不同的孔状结构，预测在不同孔状结构下可压缩弹性材料的力学行为；本实施例则以可压缩弹性多孔材料(如三维石墨烯)为出发点，忽略多孔结构，以具体的孔状结构下的材料的实验数据为基础，预测具体结构的可压缩弹性多孔材料(如三维石墨烯)的力学变现，故而该方法不存在多孔结构存在的不确定性与难以建模造成的缺点，有利于简化设计流程，提高模拟的准确性。
81.优选的，s1还包括：通过万能试验机获得传感部件2试样的应力-应变实验数据；
82.s2还包括：将传感部件2试样的应力-应变实验数据进行有限元分析，获得传感部件2试样的应力-应变曲线、传感部件2试样的应力-应变函数曲线及传感部件2试样的应力-应变函数的参数。具体的有限元分析方法为现有技术，此处不做赘述。
83.通过对传感部件2试样的应力-应变函数曲线和传感部件2试样的应力-应变实验数据的重合度进行对比，来对比拟合效果，确保参数的准确性。
84.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
技术特征：1.一种柔性传感器，其特征在于：包括柔性基底和至少一个传感部件，所述柔性基底设有至少一个封闭的容纳腔，各所述容纳腔凸出于所述柔性基底的一个端面，各所述传感部件设置于各所述容纳腔内，且各所述传感部件的外壁与各所述容纳腔的内壁相匹配并接触，各所述传感部件的电阻值能够随各所述传感部件的变形而改变。2.根据权利要求1所述的柔性传感器，其特征在于：还包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极均至少为一个，各所述第一电极和各所述第二电极之间留有间隙，所述柔性基底包括第一基底和第二基底，所述第一基底具有所述容纳腔，所述容纳腔凸出于所述第一基底的一个端面，所述第一基底的另一端与所述第二基底固定连接，各所述传感部件远离各所述容纳腔凸出方向的一端均与一个所述第一电极的一端和一个所述第二电极的一端接触，各所述第一电极的另一端和各所述第二电极的另一端与所述第二基底靠近所述第一基底的一端接触，所述第一基底和所述第二基底能够将各所述传感部件和各所述第一电极夹紧，所述第一基底和所述第二基底能够将各所述传感部件和各所述第二电极夹紧。3.根据权利要求2所述的柔性传感器，其特征在于：还包括至少一个支撑部件，各所述支撑部件的一端与所述第二基底靠近所述第一基底的一端固定连接，一个所述支撑部件的另一端与所述第一电极和所述第二电极均接触，所述第一基底和所述第二基底能够通过各所述支撑部件和各所述容纳腔将各所述传感部件和各所述第一电极、各所述传感部件和各所述第二电极夹紧。4.根据权利要求2所述的柔性传感器，其特征在于：所述容纳腔和所述传感部件均为多个，多个所述容纳腔和多个所述传感部件均呈阵列排列。5.根据权利要求4所述的柔性传感器，其特征在于：还包括横向导线和纵向导线，所述横向导线和所述纵向导线均为多个，位于一横排的多个所述第一电极与一个所述横向导线连接，位于一纵排的多个所述第二电极通过多个所述纵向导线串联，所述横向导线和所述纵向导线均为螺旋导线。6.根据权利要求1所述的柔性传感器，其特征在于：各所述传感部件的材料为三维石墨烯，所述容纳腔呈圆柱形。7.一种权利要求1-6中任意一项所述的柔性传感器的设计方法，其特征在于：包括：s1：制作所述传感部件试样，测试并记录所述传感部件试样在不同应变下的应力并获得所述传感部件试样的应力-应变实验数据；创建所述柔性传感器的三维模型，所述柔性传感器的三维模型中的传感部件的三维形状与所述传感部件试样的三维形状相同；s2：通过所述传感部件试样的应力-应变实验数据获得所述传感部件试样的应力-应变函数的参数；s3：将所述传感部件试样的应力-应变函数的参数应用于所述柔性传感器的三维模型中进行有限元分析，获得所述柔性传感器的三维模型在不同应变下各部位的应力分布；s4：通过所述柔性传感器的三维模型在不同应变下各部位的应力分布情况预测所述柔性传感器在各类变形下的力学特性。8.根据权利要求7所述的柔性传感器的设计方法，其特征在于：s1还包括：通过万能试验机获得所述传感部件试样的应力-应变实验数据；s2还包括：将所述传感部件试样的应力-应变实验数据进行有限元分析，获所述传感部
件试样的应力-应变曲线、所述传感部件试样的应力-应变函数曲线及所述传感部件试样的应力-应变函数的参数。
技术总结本发明提供了柔性传感器，涉及传感器件技术领域，包括柔性基底和传感部件，柔性基底设有容纳腔，各容纳腔凸出于柔性基底的一个端面，各传感部件设于各容纳腔内，且各传感部件的外壁与各容纳腔的内壁相匹配并接触，各传感部件的电阻值能随各传感部件的变形而改变。测试准确性高。其设计方法为：制作传感部件试样，获得试样的应力-应变实验数据；创建柔性传感器的三维模型，三维模型中的传感部件与试样的三维形状相同；通过应力-应变实验数据获得试样的应力-应变函数的参数；将应力-应变函数的参数应用于柔性传感器的三维模型中进行有限元分析，获得三维模型在不同应变下各部位的应力分布并预测其在各类变形下的力学特性。力分布并预测其在各类变形下的力学特性。力分布并预测其在各类变形下的力学特性。
技术研发人员：王金清 李义云 杨生荣 马立民
受保护的技术使用者：中国科学院兰州化学物理研究所
技术研发日：2022.06.08
技术公布日：2022/11/1
