Design, assembly, and property of a graphene aerogel-based fully flexible tactile sensor

Abstract

针对柔性触觉传感器存在的设计难度大、抗干扰性差、不易封装以及线路布置困难等问题，基于Storakers材料模型的应变能密度函数发展了一种基于石墨烯气凝胶（Graphene aerogel, GA）的具有“气泡膜”结构的全柔性触觉传感器的设计方法。通过模拟分析发现，相对于“三明治”结构，“气泡膜”结构的GA柔性触觉传感器具有更好的抗干扰性。在此基础上，设计并组装了“气泡膜”结构的GA全柔性触觉传感器，通过实验证实该GA全柔性触觉传感器具有优异的传感特性、力学特性和抗干扰特性。同时，设计开发了压阻式传感阵列的信号采集系统，并成功实现了其对力的大小、物体位置形状等信息的实时采集和传感监测。