一种组合型压阻式柔性三维力传感器及制备方法

1.本发明涉及传感器技术领域，特别涉及触觉传感器技术领域。


背景技术：

2.随着智能机器人与无人作战设备的快速发展，触觉感知作为它们实现智能化的前提保证，已成为世界各国研究人员争相研究的前沿领域。柔性三维力传感器作为机器人等实现仿生感知的必不可少的手段，同样也受到了极大的关注。三维力传感器可通过对于外界力的检测，将所获得信息反馈给计算机系统，通过分析处理进行外界参数如物质的重量、表面的形状、材质、运动状态的评估，从而指导智能设备对外界刺激作出相应的反应。因此，研究高精度的、稳定的具有一定拉伸性能的柔性三维力传感器，可以极大地提高智能设备的智能化程度和拓宽智能设备应用场景。
3.发明专利文献公开号：cn 205449351 u公开了一种小型三维力传感器，由弹性体外壳和应变敏感单元构成，其敏感单元位于弹性体壁上，可以监测剪切力方向和大小和法向力大小，但是不具备良好的拉伸性能且制备方法较复杂。
4.发明专利文献公开号：cn 1796955 a公开了一种柔性触觉传感器，该传感器的柔性填充材料、弹性基底和弹性保护层由树脂材料制成以实现柔性要求，但是其灵敏度较低，无法适应高精度要求的工作场景。
5.发明专利文献公开号：cn 103743503 a公开了一种基于压阻式和电容式组合的柔性三维力触觉传感器，该传感器利用电容式传感器监测水平切向力，压阻式传感器检测法向力，将法向力和水平切向力的监测分隔开，实现了三维力的同时检测，但是其在结构上无法实现水平切向力的方向识别，并且电容式传感器无法实现长时间的不间断的压力监测。
6.发明专利文献公开号：cn 108362410 a公开了一种三维力柔性传感器，其受力时，通过四个支撑柱传递至压敏单元，压敏单元所受作用力方向为倾斜方向，引起压敏单元电阻产生变化的只有正压力。变化的电阻通过扫描获得，再根据理论推导可求得柔性传感器单元所受三维力的大小和方向。该方法一定程度意义上实现了三维力感知，但是由于其水平切向力是通过推导得来，所以在准确度上无法保证。
7.柔性触觉传感器在发展过程中，压变电阻技术、压变电容技术、摩擦起电技术、压变电压技术和基于光学的触觉感知技术是常用的柔性触觉传感器的制备技术。而其中压变电容技术和基于光学的触觉感知技术均需要较复杂的信号检测设备，其应用会受到一定限制。摩擦起电技术和压变电压技术的主要缺点是他们只能对接触到物体的一瞬间有感知能力，而无法感知物体长期接触状态的压力。相较而言，基于压变电阻原理的触觉感知技术，不需要复杂的检测设备，同时又能够对物体的接触始终保持感知状态。而目前世界上已公开报道的三维力传感器往往是利用单一的压变电容技术或者利用压变电阻技术进行设计出具有多层复合型结构的触觉传感器，虽然在一定程度上实现了对于剪切力和压力的同时感知，但是它们大多数都存在无法实现长时间的检测、灵敏度不高、易受外界干扰稳定性不高、拉伸性差、无法实现方向识别等缺陷，并且多层复合型结构在进行剪切力和压力的同时
感知时会产生相互干扰的情况。


技术实现要素：

8.本发明提供一种组合型压阻式柔性三维力传感器，解决现有传感器无法实现长时间检测、灵敏度不高、稳定性差、无法实现方向识别及剪切力和压力感知相互干扰的问题。
9.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
10.一种组合型压阻式柔性三维力传感器，所述传感器包括感知压力单元、支撑单元、感知剪切力单元和力采集单元；
11.所述感知压力单元包括第三柔性基体层、复合型敏感材料层和第四柔性基体层，所述复合型敏感材料层布置在所述第三柔性基体层与第四柔性基体层的之间，且第三柔性基体层、复合型敏感材料层和第四柔性基体层粘接在一起；
12.所述支撑单元包括外框架、中心支柱，所述外框架包括侧壁支撑架和支架，所述侧壁支撑架为圆筒形，所述中心支柱固定在所述外框架中心位置，所述支架位于所述侧壁支撑架内部，且所述支架一端与所述侧壁支撑架的内壁固定连接，另一端与中心支柱的外侧壁固定连接，所述支架的形状为十字形结构，且材料为弹性材料；
13.所述感知剪切力单元包括第一柔性基体层、十字形敏感材料层和第二柔性基体层，所述十字形敏感材料层布置在所述第一柔性基体层与第二柔性基体层的之间，且第一柔性基体层、十字形敏感材料层和第二柔性基体层粘接在一起；
14.所述力采集单元包括触头，所述触头顶部为弧形，底部为平面；
15.所述感知压力单元、支撑单元、感知剪切力单元和力采集单元从下往上依次叠放在一起，且支撑单元的中心支柱与力采集单元同轴。
16.进一步，还有一种优选实施例，上述力采集单元还包括保护壳体，所述保护壳体的顶部中间设置有开口，所述保护壳体覆盖在触头和感知剪切力单元上部，且所述触头顶部延伸至所述保护壳体顶部开口的外部。
17.进一步，还有一种优选实施例，上述触头的形状为半球状，所述半球状的底面圆的半径为1.5～3mm之间。
18.进一步，还有一种优选实施例，上述中心支柱的高度为3～10mm，所述中心支柱的形状为锥台形状，所述锥台形状的上端面圆的半径和下端面的半径比例为1～0.375之内。
19.进一步，还有一种优选实施例，上述侧壁支撑架的形状为筒状，所述侧壁支撑架的高度与中心支柱相同，壁厚为1～3mm。
20.进一步，还有一种优选实施例，上述十字形敏感材料层的四个尾端分别设有电极，十字形敏感材料层的正中心位置设置一个公用电极。
21.进一步，还有一种优选实施例，上述十字形敏感材料层的厚度为80～100nm。
22.进一步，还有一种优选实施例，上述复合型敏感材料层的形状为四边形，四边形的相对边的附近上分别设有一个电极，所述每个电极上连有一个电极引出线。
23.进一步，还有一种优选实施例，上述复合型敏感材料层的厚度为100～180nm。
24.一种组合型压阻式柔性三维力传感器的制备方法，所述三维力传感器是上述任意一项所述的三维传感器，所述方法的步骤为：
25.s1、柔性基体层制作步骤，把高分子聚合物在基底上进行旋涂涂抹，待固化后从基
底上取下得到柔性基体，一共制作四个柔性基体，所述柔性基体为第一柔性基体层、第二柔性基体层、第三柔性基体层和第四柔性基体层；
26.s2、十字形敏感材料层制作步骤，将金属掩模板贴在第二柔性基体层上，放入蒸镀机中进行镀金处理，完成十字形敏感材料层的制作；
27.s3、复合型敏感材料层制作步骤，将碳纳米管混入去离子水中，利用超声波分散仪对溶液中的碳纳米管分散均匀，并静置，在第四柔性基体层表面进行氧等离子体处理后，取适量的碳纳米管溶液的上清液滴涂在氧等离子体处理过的位置，待其自然延展、水分挥发形成碳纳米管薄膜后，再放入蒸镀机中进行镀金处理，完成复合型敏感材料层的制作；
28.s4、将第三柔性基体层覆盖在所述复合型敏感材料层上，并且与所述复合型敏感材料层以及其下方的第四柔性基体层粘接，在所述第三柔性基体层的上表面粘接固定外框架和中心支柱，所述外框架顶部、中心支柱的顶部粘接第二柔性基体层的底面，第一柔性基体层覆盖在十字形敏感材料层上，并且与所述十字形敏感材料层、第二柔性基体层粘接，保护外壳和触头粘接在所述第一柔性基体层的上表面，得到单个传感器。
29.技术效果
30.本发明提供一种组合型压阻式柔性三维力传感器，解决现有传感器无法实现长时间检测、灵敏度不高、稳定性差、无法实现方向识别及剪切力和压力感知相互干扰的问题，同时得出一种组合型压阻式柔性三维力传感器的制备方法。
31.与现有技术相比，产生了如下几个优点：
32.1、现有传感器：一种三维力柔性传感器，对于剪切力的感知是通过各个方位的压力感知结构获得的正向压力再经过理论推导得出的，并不是直接感知得到，理论推导方式复杂，精确度低，容易出现误差，且支撑柱结构为刚性结构，拉伸性能和柔韧性较差，并且，在现有传感器结构基础之上增加检测剪切力的采集结构、会影响其它力的采集准确度，进而降低整个传感器的采集准确度。本发明提供的一种组合型压阻式柔性三维力传感器，是利用十字形敏感层感知外界剪切力的大小和方向，不需要进行理论推导，而是直接感知到的，同时中心支柱的材料为高分子弹性体聚合物，具有良好的柔性，可以很好的覆盖在设备表面，且最大限度的降低了对压力的采集结构的影响，保证了压力和剪切力的采集准确度，与现有传感器相比，具有显著的进步。
33.2、本发明提供一种组合型压阻式柔性三维力传感器，通过十字形敏感层感知外界剪切力的大小和方向，通过复合型敏感层感知外界压力的大小，实现了对于外界剪切力和压力的同时感知，而单纯的将十字形敏感层和复合型敏感层组合使用，压力感知力和剪切力会相互干扰，无法实现两种力的精确感知，同时剪切力方向的感知较为困难，同时直接组合状态下会牺牲器件的柔性，器件无法很好的覆盖在设备表面。本发明在将十字形敏感层和复合型敏感层组合使用的同时，还采用复合结构，利用触头和中心支柱的结构特点，将剪切力和压力分别传递给各自的敏感单元，将剪切力和压力感知分割开来，从而消除两种力在检测过程中产生的互相干扰的影响，高分子弹性体聚合物的触头、中心支柱保证了器件良好的柔性。
34.3、本发明提供一种组合型压阻式柔性三维力传感器，利用柔性的结构和压变电阻技术，提高传感器的稳定性。
35.4、本发明提供一种组合型压阻式柔性三维力传感器，传感器的保护壳体和外框架
结构位于传感器的最外部，能够减少外界冲击对于内部结构的损伤，起到保护内部线路及敏感单元的作用。
36.5、针对本发明所述的一种组合型压阻式柔性三维力传感器，本发明提供其制备方法，采用柔性材料制作传感器的各个部分，使得传感器具有良好的拉伸性能，且几何体积小，能够大面积地覆盖在智能设备表面，为其提供触觉感知功能，增强其对于外界环境的认知能力。
37.6、本发明所述的制备方法中，采用纳米金薄膜作为剪切力感知敏感材料，纳米金薄膜和碳纳米管薄膜的复合结构作为压力感知敏感材料，使得传感器具有很高的灵敏度，并且实现了长时间的连续检测。
38.7、本发明提供一种组合型压阻式柔性三维力传感器，所述传感器结构简单，外框架、保护壳体及触头均可用模具制作，敏感材料层和柔性基体通过旋涂、滴涂和蒸镀的方法制作，传感器各零件组装方便且制造工艺简单。
39.本发明适用于触觉传感器技术领域用于采集三维力信号。
附图说明
40.图1是实施方式一至实施方式六所述的一种组合型压阻式柔性三维力传感器的截面结构示意图。
41.图2是实施方式七所述一种组合型压阻式柔性三维力传感器的感知剪切力单元结构俯视图。
42.图3是实施方式七所述一种组合型压阻式柔性三维力传感器的感知剪切力单元的分解立体图。
43.图4是实施方式七所述一种组合型压阻式柔性三维力传感器的感知剪切力单元的等效电路图。
44.图5是实施方式八所述一种组合型压阻式柔性三维力传感器的的感知压力单元机构的俯视图。
45.图6是是实施方式十一所述的一种组合型压阻式柔性三维力传感器的测试结果图像。
46.图7是是实施方式十一所述的一种组合型压阻式柔性三维力传感器的测试结果图像。
47.图8是是实施方式十一所述的一种组合型压阻式柔性三维力传感器的测试结果图像。
48.其中：1是保护壳体，2是触头，3是第一柔性基体层，4是十字形敏感材料层，5是第二柔性基体层，6是外框架，7是支架，8是中心支柱，9是第三柔性基体层，10是复合型敏感材料层，11是第四柔性基体层，12是电极，13是公用电极。
具体实施方式
49.实施方式一.参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种组合型压阻式柔性三维力传感器，所述传感器包括感知压力单元、支撑单元、感知剪切力单元和力采集单元；
50.所述感知压力单元包括第三柔性基体层9、复合型敏感材料层10和第四柔性基体
层11，所述复合型敏感材料层10布置在所述第三柔性基体层9与第四柔性基体层11的之间，且第三柔性基体层9、复合型敏感材料层10和第四柔性基体层11粘接在一起；
51.所述支撑单元包括外框架、中心支柱8，所述外框架包括侧壁支撑架6和支架7，所述侧壁支撑架6为圆筒形，所述中心支柱8固定在所述外框架中心位置，所述支架位于所述侧壁支撑架6内部，且所述支架一端与所述侧壁支撑架6的内壁固定连接，另一端与中心支柱8的外侧壁固定连接，所述支架7的形状为十字形结构，且材料为弹性材料；
52.所述感知剪切力单元包括第一柔性基体层3、十字形敏感材料层4和第二柔性基体层5，所述十字形敏感材料层4布置在所述第一柔性基体层3与第二柔性基体层5的之间，且第一柔性基体层3、十字形敏感材料层4和第二柔性基体层5粘接在一起；
53.所述力采集单元包括触头2，所述触头顶部为弧形，底部为平面；
54.所述感知压力单元、支撑单元、感知剪切力单元和力采集单元从下往上依次叠放在一起，且支撑单元的中心支柱与力采集单元同轴。
55.本实施方式在实际应用时，支架7的形状为十字形结构或米字型结构，支架7与中心支柱8的外侧壁的固定方式为粘接或者采用模具将支架7和中心支柱8整体制成，根据现场实际工作需求，灵活进行选择。
56.现有传感器：一种三维力柔性传感器，对于剪切力的感知是通过各个方位的压力感知结构获得的正向压力再经过理论推导得出的，并不是直接感知得到，理论推导方式复杂，精确度低，容易出现误差，且支撑柱结构为刚性结构，拉伸性能和柔韧性较差，并且，在现有传感器结构基础之上增加检测剪切力的采集结构、会影响其它力的采集准确度，进而降低整个传感器的采集准确度。本实施方式提供的一种组合型压阻式柔性三维力传感器，是利用十字形敏感层感知外界剪切力的大小和方向，不需要进行理论推导，而是直接感知到的，同时中心支柱的材料为高分子弹性体聚合物，具有良好的柔性，可以很好的覆盖在设备表面，且最大限度的降低了对压力的采集结构的影响，保证了压力和剪切力的采集准确度，与现有传感器相比，具有显著的进步。
57.本实施方式提供一种组合型压阻式柔性三维力传感器，通过十字形敏感层感知外界剪切力的大小和方向，通过复合型敏感层感知外界压力的大小，实现了对于外界剪切力和压力的同时感知，而单纯的将十字形敏感层和复合型敏感层组合使用，压力感知力和剪切力会相互干扰，无法实现两种力的精确感知，同时剪切力方向的感知较为困难，同时直接组合状态下会牺牲器件的柔性，器件无法很好的覆盖在设备表面。本发明在将十字形敏感层和复合型敏感层组合使用的同时，还采用复合结构，利用触头和中心支柱的结构特点，将剪切力和压力分别传递给各自的敏感单元，将剪切力和压力感知分割开来，从而消除两种力在检测过程中产生的互相干扰的影响，高分子弹性体聚合物的触头、中心支柱保证了器件良好的柔性。
58.本实施方式提供一种组合型压阻式柔性三维力传感器，利用柔性的结构和压变电阻技术，提高传感器的稳定性。
59.本实施方式提供一种组合型压阻式柔性三维力传感器，传感器的保护壳体和外框架结构位于传感器的最外部，能够减少外界冲击对于内部结构的损伤，起到保护内部线路及敏感单元的作用。
60.本实施方式提供一种组合型压阻式柔性三维力传感器，采用复合结构，利用触头
和中心支柱的结构特点，将剪切力和压力分别传递给各自的敏感单元，将剪切力和压力感知分割开来，从而减小甚至消除两种力在检测过程中产生的互相干扰的影响。
61.实施方式二.参见图1说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的一种组合型压阻式柔性三维力传感器中的力采集单元的基础上增加了保护壳体1，所述保护壳体1的顶部中间设置有开口，所述保护壳体1覆盖在触头2和感知剪切力单元上部，且所述触头2顶部延伸至所述保护壳体1顶部开口的外部。
62.本实施方式在实际应用时，保护壳体1的顶部中间设置有开口，所述保护壳体1覆盖在触头2和感知剪切力单元上部，且所述触头2顶部延伸至所述保护壳体1顶部开口的外部，所述保护壳体1在实际应用时，可以设置为四边形状或者圆弧形，根据现场实际工作需求，灵活进行选择。保护壳体的开口设置为圆形，保护壳体1的厚度为1mm，所述保护壳体的高度和圆形开口的半径根据触头的2大小灵活进行选择，保证触头2可露出于保护壳体1，且触头不与保护壳体相接触。
63.实施方式三.参见图1说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的一种组合型压阻式柔性三维力传感器中的触头2的形状作举例说明，所述触头2的形状为半球状，所述半球状的底面圆的半径为1.5～3mm之间。
64.作为一个最优实施例，触头2的形状为半球状，所述半球状的底面圆的半径为1.5～3mm之间，半球状结构对于来自各个方向的三维力的接触和采集较好，且稳定性较好。在实际应用时，触头2的形状还可以为柱状结构或锥台结构，采用锥台结构，受力面积更广，增大感知面积，稳定性很好。可根据实际工作需要灵活进行选择。本实施方式采用轻质化触头作为三维力的采集结构，并将采集到的三维力进行分解，将剪切力传递给剪切力感知部分中的十字形敏感材料层，将正向压力通过中心支柱传递给压力感知部分的复合型敏感材料层。
65.实施方式四.参见图1说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的一种组合型压阻式柔性三维力传感器中的中心支柱8作举例说明，所述中心支柱8的高度为3～10mm，所述中心支柱8的形状为锥台形状，所述锥台形状的上端面圆的半径和下端面的半径比例为1～0.375之内。
66.作为一个最优实施例，中心支柱8的形状为锥台结构，锥台结构稳定性更好，在传递力时不容易形变弯曲，不会导致力的感知不准确，与第三柔性基体层接触面积适中，保证该传感器底部的柔性，可以覆盖于大多数设备表面，所述锥台形状的上端面圆的半径和下端面的半径比例为1～0.375之内，锥台形状的上端面圆的半径为1～1.5mm之内，下端面圆的半径为1～4mm之内。在实际应用时，中心支柱的形状还可以为柱状结构，柱状结构稳定性适中，与第三柔性基体层接触面积小，使传感器柔性更高，可以覆盖更多数的设备的表面。可根据实际工作需要灵活进行选择。
67.实施方式五.参见图1说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的一种组合型压阻式柔性三维力传感器中的侧壁支撑架6的形状作举例说明，所述侧壁支撑架6的高度与中心支柱8相同，壁厚为1～3mm。
68.作为一个最优实施例，侧壁支撑架6的形状为筒状，筒状结构内部可以放置中心支柱，更好地传递分解得到的法向力，筒状结构作为支撑结构，起到支撑和保护作用，不会对力的感知产生影响。所述侧壁支撑架6的高度为3～10mm与中心支柱8的高度相同，壁厚为1
～3mm，可根据实际工作需要灵活进行选择。
69.实施方式六.参见图2、图3和图4说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的一种组合型压阻式柔性三维力传感器中的十字形敏感材料层的结构作举例说明，所述十字形敏感材料层4的四个尾端分别设有电极，十字形敏感材料层的正中心位置设置一个公用电极。
70.本实施方式在实际应用时，十字形敏感材料层4的四个尾端分别设有电极，十字形敏感材料层4的正中心位置设置一个公用电极。当十字形敏感材料层感知到触头传递的剪切力时，敏感材料层各部分产生形变，其阻值发生变化。由于方向和大小的不同，四个等效的电阻结构的阻值变化也随之不同，从而实现对于剪切力的大小感知及方向识别。
71.实施方式七.参见图2说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的一种组合型压阻式柔性三维力传感器中的十字形敏感材料层的厚度作举例说明，所述十字形敏感材料层4的厚度为80～100nm。
72.本实施方式在实际应用时，十字形敏感材料层4的厚度为80～100nm。根据现场工作需求，灵活选择十字形敏感材料层4的厚度。
73.实施方式八.参见图5说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的一种组合型压阻式柔性三维力传感器中的复合型敏感材料层10的结构作举例说明，所述复合型敏感材料层10的形状为四边形，四边形的相邻对边的附近上分别设有一个电极，所述每个电极上连有一个电极引出线。
74.本实施方式在实际应用时。复合型敏感材料层10的形状为四边形，四边形的相邻对边的附近上分别设有一个电极，所述每个电极上连有一个电极引出线。当压力感知部分的复合型敏感材料层受到触头及和中心支柱传递过来的正向压力后，产生微小形变导致复合型敏感材料层的阻值发生变化，从而反映出正向压力的大小。利用复合型敏感材料层上设置的电极测量的敏感单元的阻值变化，根据测量值计算出正向压力的大小。
75.实施方式九.参见图5说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的一种组合型压阻式柔性三维力传感器中的复合型敏感材料层的厚度作举例说明，所述复合型敏感材料层10的厚度为100～180nm。
76.本实施方式在实际应用时，十字形敏感材料层4的厚度为100～180nm。根据现场工作需求，灵活选择十字形敏感材料层4的厚度。
77.实施方式十.本实施方式所述的一种组合型压阻式柔性三维力传感器的制备方法，所述方法制备实施方式一至实施方式八任意一项所述的一种组合型压阻式柔性三维力传感器，具体步骤为：
78.s1、柔性基体层制作步骤，把高分子聚合物在基底上进行旋涂涂抹，待固化后从基底上取下得到柔性基体，一共制作四个柔性基体，所述柔性基体为第一柔性基体层3、第二柔性基体层5、第三柔性基体层9和第四柔性基体层11；
79.s2、十字形敏感材料层4制作步骤，将金属掩模板贴在第二柔性基体层5上，放入蒸镀机中进行镀金处理，完成十字形敏感材料层4的制作；
80.s3、复合型敏感材料层10制作步骤，将碳纳米管混入去离子水中，利用超声波分散仪对溶液中的碳纳米管分散均匀，并静置，在第四柔性基体层11表面进行氧等离子体处理后，取适量的碳纳米管溶液的上清液滴涂在氧等离子体处理过的位置，待其自然延展、水分
挥发形成碳纳米管薄膜后，再放入蒸镀机中进行镀金处理，完成复合型敏感材料层10的制作；
81.s4、将第三柔性基体层9覆盖在所述复合型敏感材料层10上，并且与所述复合型敏感材料层10以及其下方的第四柔性基体层11粘接，在所述第三柔性基体层9的上表面粘接固定外框架和中心支柱8，所述外框架顶部、中心支柱8的顶部粘接第二柔性基体层5的底面，第一柔性基体层3覆盖在十字形敏感材料层4上，并且与所述十字形敏感材料层4、第二柔性基体层5粘接，保护外壳1和触头2粘接在所述第一柔性基体层3的上表面，得到单个传感器。
82.本实施方式在实际应用时，外框架6、支架7、保护壳体1和触头2可以采用模具加工获得，例如：采用高分子聚合物材料制作，则把高分子聚合物分别倒入相应部件的模具中，待高分子聚合物固化后，将固化后的高分子聚合物从模具中取出，得到相应的部件：外框架6、支架7、保护壳体1和触头2。
83.本实施方式提供一种组合型压阻式柔性三维力传感器的制备方法，采用柔性材料制作传感器的各个部分，使得传感器具有良好的拉伸性能，且几何体积小，能够大面积地覆盖在智能设备表面，为其提供触觉感知功能，增强其对于外界环境的认知能力。
84.本实施方式在实际应用时，高分子聚合物包括聚二甲基硅氧烷、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物或聚氨酯。超声波分散仪的使用功率为50～70w，时间为2～4h，静置时间为1h以上，碳纳米管溶液的浓度为2g/l。氧等离子体处理的功率为20～70w，处理的时间为20～60s。
85.实施方式十一.参见图4、图6、图7和图8说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的一种组合型压阻式柔性三维力传感器的测试实验，如图7所示，在剪切力结构进行方向和力的大小感知测试时，等效电阻的位置如图4所示。如图6为剪切力结构进行力的大小和方向进行测试过程的数据，四个方向按照方向1—方向2—方向3—方向4进行测试，每四个方向的一次测试为一组，进行循环测试，对触头施加的力的大小不同，四个等效电阻的波动和峰值不同，进行分析可以计算出力的大小。图7为图6中对于四个方向进行测试的一组循环，图8为对触头施加各个方向力时的四个等效电阻的变化，根据该图能够确定，四个电阻的变化能够准确的反应四个方向所施加的力，进而能够证明，通过四个电阻的阻值变化能够获得施加力的方向以及大小。
86.从图6、图7和图8中，可以看出本实施方式所述的种组合型压阻式柔性三维力传感器，可以同时采集剪切力和压力，并且对于每个方向的力都可以感知到，感知到的压力和剪切力也不会相互收到干扰。
87.以上所述仅为本发明的实施例而已，并不限制于本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换、改进等。均应包含在本发明的权利要求范围之内。