柔性触觉传感装置、制造方法、系统以及触觉检测方法

摘要

本公开涉及一种柔性触觉传感装置、制造方法、系统以及触觉检测方法。所述柔性触觉传感装置包括：柔性基底，包括柔性底座以及设置在柔性底座上的柔性凸起；触觉传感组件，包括应变片和支撑片，应变片与支撑片成固定角度，其中，支撑片包含于柔性底座中，应变片至少部分地嵌入柔性凸起的侧表面中。根据本公开的各方面的柔性触觉传感装置，将应变片与柔性基底集成为一体，能够在柔性凸起受到应变载荷时，通过应变片的通过应变片的电阻变化来检测柔性凸起受到的应变载荷。

权利要求

1.一种柔性触觉传感装置，其特征在于，包括：柔性基底和触觉传感组件，所述柔性基底包括柔性底座以及设置在所述柔性底座上的柔性凸起；

所述触觉传感组件包括应变片和支撑片，所述应变片与所述支撑片成固定角度，其中，所述支撑片包含于所述柔性底座中，所述应变片至少部分地嵌入所述柔性凸起的侧表面中；

所述触觉传感组件还包括固定片，所述固定片嵌入所述柔性底座中，所述固定片包括第一衬底层和第二衬底层，其中，所述支撑片包括第一衬底层和第二衬底层，所述应变片包括所述第一衬底层、金属层和所述第二衬底层，所述金属层处于所述应变片的第一衬底层和所述第二衬底层中间。

2.一种柔性触觉传感装置的制造方法，其特征在于，包括：根据第一图形，对衬底层进行刻蚀，形成第一衬底层；

根据第二图形，在所述第一衬底层上形成金属层；

在所述金属层上方生成与所述第一衬底层形状相同的第二衬底层，形成平面触觉传感组件，所述平面的触觉传感组件包括应变片和支撑片，所述支撑片包括第一衬底层和第二衬底层，所述应变片包括所述第一衬底层、金属层和所述第二衬底层；

使所述平面触觉传感组件发生形变，使得所述应变片与所述支撑片成固定角度，形成触觉传感组件；

对所述触觉传感组件进行浇筑，形成柔性触觉传感装置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据第一图形，对衬底层进行刻蚀，形成第一衬底层，包括：在所述衬底层上生成掩膜保护层；

根据所述第一图形，对所述掩膜保护层进行光刻，使所述掩膜保护层暴露出所述衬底层的待刻蚀部分；

对所述待刻蚀部分进行刻蚀；

去除所述掩膜保护层，形成所述第一衬底层。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据第二图形，在所述第一衬底层上形成金属层，包括：在所述第一衬底层上依次生成镉膜和金膜；

根据所述第二图形，对所述镉膜和所述金膜进行光刻处理，形成所述金属层。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述金属层上方生成与所述第一衬底层形状相同的第二衬底层，包括：使用与所述第一衬底层相同的材料在所述金属层上方进行浇筑，生成与所述第一衬底层形状相同的第二衬底层。

6.一种触觉检测方法，其特征在于，包括：

根据权利要求1所述的柔性触觉传感装置的应变片的电阻变化率，确定所述柔性触觉传感装置的柔性凸起受到的压力和摩擦力；

根据所述压力和摩擦力，确定所述柔性触觉传感装置受到的应变载荷。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据柔性触觉传感装置的应变片的电阻变化率，确定所述柔性触觉传感装置的柔性凸起受到的压力和摩擦力，包括：根据检测到的所述应变片的电阻，确定所述应变片的电阻变化率；

根据所述电阻变化率、所述应变片的灵敏系数、所述柔性凸起的弹性模量以及所述柔性凸起的尺寸确定所述柔性触觉传感装置的柔性凸起受到的摩擦力；

根据所述电阻变化率、所述应变片的灵敏系数以及所述柔性凸起的尺寸确定所述柔性触觉传感装置的柔性凸起受到的压力。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述压力和摩擦力，确定所述柔性触觉传感装置受到的应变载荷，包括：根据所述压力、所述摩擦力、所述柔性凸起的尺寸以及所述柔性凸起的弹性模量，确定所述柔性触觉传感装置受到的应变载荷。

9.一种柔性触觉传感系统，其特征在于，包括：一个或多个根据权利要求1所述的柔性触觉传感装置。

说明书

柔性触觉传感装置、制造方法、系统以及触觉检测方法

技术领域

[0001] 本公开涉及传感技术领域，尤其涉及一种柔性触觉传感装置、制造方法、系统以及触觉检测方法。

背景技术

[0002] 让机器人具有像人一样可以触摸和感知外界环境的功能，是机器人的重要发展方向之一。目前，基于传统的机械系统，大部分机器人已经初具人的骨架和外形，并且可以完成很多类似人的基本动作。为了在基本运动能力的基础上实现机器人的智能化，机器人需要具有像人一样的感知外界环境的能力，比如视觉、听觉以及触觉等。其中触觉是智能机器人感知外界信息非常重要的一种途径。通过触觉感知，机器人可以更加准确地获取周边物体的外形特征，在抓取操作等任务的过程中，能够更好地控制加持力以完成一些特殊物品的精准抓取任务，不会因为加持力不当而损坏物品。同样在医疗领域，让人工义肢拥有触觉感知能力，像真正的人体四肢一样可以运动的同时兼具触摸感知能力也是医学上一直以来的努力方向。

[0003] 随着材料科学，微电子技术等学科的发展，制备具有类似人体皮肤功能的电子皮肤成为可能。电子皮肤有着与真正的皮肤有着相近的弹性模量，并具备基本的触觉感知功能，在机器人的触觉感知，医疗上的人工义肢，以及人机交互等众多方面有着重要应用。与传统的硅基传感器相比，在功能上可比拟外，电子皮肤像人体皮肤一样柔软，具备高韧度甚至可拉伸。

[0004] 目前，触觉传感器按照传感原理主要分为电阻式传感器和电容式传感器。电容式传感器通过检测两极板间的电容输出变化来反应力的大小，它的问题在于易受寄生电容的干扰，且线性度和重复性差。电阻式传感器通常利用应变片原理或者利用导电聚合物的压阻效应，且与复杂多维力分析传感器难以集成，尤其与含有柔性基底的传感器中难以集成，机械加工困难。并且，电阻式传感器和电容式传感器难以区分压力和摩擦力的造成的应变载荷。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本公开提出了一种柔性触觉传感装置、制造方法、系统以及触觉检测方法。

[0006] 根据本公开的一方面，提出了一种柔性触觉传感装置，包括：柔性基底和触觉传感组件，

[0007] 所述柔性基底包括柔性底座以及设置在所述柔性底座上的柔性凸起；

[0008] 所述触觉传感组件包括应变片和支撑片，所述应变片与所述支撑片成固定角度，[0009] 其中，所述支撑片包含于所述柔性底座中，所述应变片至少部分地嵌入所述柔性凸起的侧表面中。

[0010] 在一种可能的实现方式中，所述触觉传感组件还包括固定片，所述固定片嵌入所述柔性底座中，所述固定片包括第一衬底层和第二衬底层，

[0011] 其中，所述支撑片包括第一衬底层和第二衬底层，所述应变片包括所述第一衬底层、金属层和所述第二衬底层，所述金属层处于第一衬底层和所述第二衬底层中间。

[0012] 根据本公开的另一方面，提出了一种柔性触觉传感装置的制造方法，其特征在于，包括：

[0013] 根据第一图形，对衬底层进行刻蚀，形成第一衬底层；

[0014] 根据第二图形，在所述第一衬底层上形成金属层；

[0015] 在所述金属层上方生成与所述第一衬底层形状相同的第二衬底层，形成平面触觉传感组件，所述平面的触觉传感组件包括应变片和支撑片，所述支撑片包括第一衬底层和第二衬底层，所述应变片包括所述第一衬底层、金属层和所述第二衬底层；

[0016] 使所述平面触觉传感组件发生形变，使得所述应变片与所述支撑片成固定角度，形成触觉传感组件；

[0017] 对所述触觉传感组件进行浇筑，形成柔性触觉传感装置。

[0018] 在一种可能的实现方式中，根据第一图形，对衬底层进行刻蚀，形成第一衬底层，包括：

[0019] 在所述衬底层上生成掩膜保护层；

[0020] 根据所述第一图形，对所述掩膜保护层进行光刻，使所述掩膜保护层暴露出所述衬底层的待刻蚀部分；

[0021] 对所述待刻蚀部分进行刻蚀；

[0022] 去除所述掩膜保护层，形成所述第一衬底层。

[0023] 在一种可能的实现方式中，根据第二图形，在所述第一衬底层上形成金属层，包括：

[0024] 在所述第一衬底层上依次生成镉膜和金膜；

[0025] 根据所述第二图形，对所述镉膜和所述金膜进行光刻处理，形成所述金属层。

[0026] 在一种可能的实现方式中，在所述金属层上方生成与所述第一衬底层形状相同的第二衬底层，包括：

[0027] 使用与所述第一衬底层相同的材料在所述金属层上方进行浇筑，生成与所述第一衬底层形状相同的第二衬底层。

[0028] 根据本公开的另一方面，提出了一种触觉检测方法，其特征在于，包括：

[0029] 根据柔性触觉传感装置的应变片的电阻变化率，确定所述柔性触觉传感装置的柔性凸起受到的压力和摩擦力；

[0030] 根据所述压力和摩擦力，确定所述柔性触觉传感装置受到的应变载荷。

[0031] 在一种可能的实现方式中，根据柔性触觉传感装置的应变片的电阻变化率，确定所述柔性触觉传感装置的柔性凸起受到的压力和摩擦力，包括：

[0032] 根据检测到的所述应变片的电阻，确定所述应变片的电阻变化率；

[0033] 根据所述电阻变化率、所述应变片的灵敏系数、所述柔性凸起的弹性模量以及所述柔性凸起的尺寸确定所述柔性触觉传感装置的柔性凸起受到的摩擦力；

[0034] 根据所述电阻变化率、所述应变片的灵敏系数以及所述柔性凸起的尺寸确定所述柔性触觉传感装置的柔性凸起受到的压力。

[0035] 根据所述压力和摩擦力，确定所述柔性触觉传感装置受到的应变载荷，包括：

[0036] 根据所述压力、所述摩擦力、所述柔性凸起的尺寸以及所述柔性凸起的弹性模量，确定所述柔性触觉传感装置受到的应变载荷。

[0037] 根据本公开的另一方面，提出了一种柔性触觉传感系统，包括一个或多个所述柔性触觉传感装置。

[0038] 根据本公开的实施例的柔性触觉传感装置、制造方法、系统以及触觉检测方法，将应变片与柔性基底集成为一体，能够在柔性凸起受到应变载荷时，通过应变片的电阻变化来检测柔性凸起受到的应变载荷，能够准确识别压力和摩擦力造成的应变载荷，提高触觉检测的精度。

[0039] 根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

[0040] 包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

[0041] 图1是根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感装置的示意图；

[0042] 图2是根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感装置的主视图；

[0043] 图3是根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感装置的侧视图；

[0044] 图4是根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感装置的制造方法的流程图；

[0045] 图5是根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感装置的制造方法的步骤S41的流程图；

[0046] 图6是根据一示例性实施例示出的第一图形的形状的示意图；

[0047] 图7为根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感装置的制造方法的步骤S42的流程图；

[0048] 图8是根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感装置的制造方法的步骤S43的流程图；

[0049] 图9A-图9D是根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感装置的制造方法的步骤S44的示意图；

[0050] 图10A-图10B是根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感装置的制造方法的步骤S45的示意图；

[0051] 图11是根据一示例性实施例示出的触觉检测方法的流程图；

[0052] 图12是根据一示例性实施例示出的触觉检测方法的步骤S51的流程图；

[0053] 图13是根据一示例性实施例示出的触觉检测方法的步骤S52的流程图；

[0054] 图14是根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感系统的示意图。

具体实施方式

[0055] 以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

[0056] 在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

[0057] 另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

[0058] 图1是根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感装置的示意图。如图1所示，所述柔性触觉传感装置包括柔性基底11和触觉传感组件12。

[0059] 柔性基底11包括柔性底座111以及设置在所述柔性底座上的柔性凸起112。

[0060] 触觉传感组件12包括应变片121和支撑片122，应变片121与支撑片122成固定角度，其中，支撑片122包含于柔性底座111中，应变片121至少部分地嵌入柔性凸起112的侧表面中。

[0061] 根据本公开的各方面的柔性触觉传感装置，将应变片与柔性基底集成为一体，能够在柔性凸起受到应变载荷时，通过应变片的通过应变片的电阻变化来检测柔性凸起受到的应变载荷。

[0062] 在示例中，柔性凸起112可以是棱柱形，柔性凸起112的高可以是0.3mm-1mm之间。柔性凸起112还可以是圆柱形等，本公开对柔性凸起112的形状和尺寸不做限制。柔性底座
111可以是具有一定厚度的板形结构，柔性底座111的长度可以是0.2mm-1mm之间。本公开对柔性底座111的形状和尺寸不做限制。

[0063] 在一种可能的实现方式中，应变片121与支撑片122所成固定角度与柔性凸起112的高和柔性底座111的上表面所成的角度相同。在示例中，所述固定角度可以是90°。

[0064] 在一种可能的实现方式中，柔性基底11可采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)等柔性聚合物浇筑而成，本公开对柔性基底11的材料不做限制。

[0065] 在一种可能的实现方式中，触觉传感组件12还包括固定片123，固定片123嵌入所述柔性底座111中，固定片123包括第一衬底层和第二衬底层。其中，支撑片122包括第一衬底层和第二衬底层，应变片121包括所述第一衬底层、金属层和所述第二衬底层，金属层处于第一衬底层和所述第二衬底层中间。

[0066] 图2是根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感装置的主视图。如图2所示，应变片121至少部分地嵌入柔性凸起112的侧表面中，固定片123嵌入所述柔性底座111的上表面。

[0067] 图3是根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感装置的侧视图。如图3所示，应变片121中的金属层可以是栅形，所述金属层可以通过光刻形成。在示例中，栅形的金属层两端可接入电源形成通路，在金属层受到应变载荷而发生应变时，其电阻发生变化，可测量对金属层施加的电压以及流过金属层的电流来测量金属层的电阻。

[0068] 图4是根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感装置的制造方法的流程图。如图4所示，所述方法包括：

[0069] 在步骤S41中，根据第一图形，对衬底层进行刻蚀，形成第一衬底层；

[0070] 在步骤S42中，根据第二图形，在所述第一衬底层上形成金属层；

[0071] 在步骤S43中，在所述金属层上方生成与所述第一衬底层形状相同的第二衬底层，形成平面触觉传感组件，所述平面的触觉传感组件包括应变片和支撑片，所述支撑片包括第一衬底层和第二衬底层，所述应变片包括所述第一衬底层、金属层和所述第二衬底层；

[0072] 在步骤S44中，使所述平面触觉传感组件发生形变，使得所述应变片与所述支撑片成固定角度，形成触觉传感组件；

[0073] 在步骤S45中，对所述触觉传感组件进行浇筑，形成柔性触觉传感装置。

[0074] 在一种可能的实现方式中，在步骤S41中，所述衬底层可以是由聚酰亚胺材料制成的薄膜，在示例中，衬底层可以是由聚酰亚胺材料制成长方形薄膜，厚度为20微米。所述衬底层经过刻蚀，形成第一衬底层。

[0075] 图5是根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感装置的制造方法的步骤S41的流程图。如图5所示，步骤S41包括以下步骤：

[0076] 在步骤S411中，在所述衬底层上生成掩膜保护层；

[0077] 在步骤S412中，根据所述第一图形，对所述掩膜保护层进行光刻，使所述掩膜保护层暴露出所述衬底层的待刻蚀部分；

[0078] 在步骤S413中，对所述待刻蚀部分进行刻蚀；

[0079] 在步骤S414中，去除所述掩膜保护层，形成所述第一衬底层。

[0080] 在一种可能的实现方式中，在步骤S411中，可在所述衬底层上生成掩膜保护层。在示例中，掩膜保护层可以是铜膜，可通过电子束蒸发的方式在所述衬底层上生成一层铜膜。

[0081] 在一种可能的实现方式中，在步骤S412中，可按照第一图形，在掩膜保护层上旋涂光刻胶，以对掩膜保护层进行光刻，旋涂光刻胶的位置为所述衬底层的待刻蚀部分，因此，在进行光刻后，掩膜保护层暴露出所述衬底层的待刻蚀部分。

[0082] 图6是根据一示例性实施例示出的第一图形的形状的示意图。如图6所示，按照第一图形的形状旋涂光刻胶，并对旋涂部分进行光刻，可暴露出所述衬底层的待刻蚀部分。

[0083] 在一种可能的实现方式中，在步骤S413中，可对掩膜保护层暴露出的衬底层的待刻蚀部分进行离子刻蚀，在刻蚀后，衬底层的形状为所述第一图形。

[0084] 在一种可能的实现方式中，在步骤S414中，去处掩膜保护层，即，去除铜膜，即可形成第一衬底层。在示例中，第一衬底层为聚酰亚胺材料制成的具有所述第一图形的形状的薄膜。

[0085] 在一种可能的实现方式中，在步骤S42中，可根据第二图形，在所述第一衬底层上形成金属层。所述金属层可以是由镉膜和金膜组成的具有第二图形的形状的金属层。在示例中，所述第二图形的形状为图3所示的金属层的栅形。

[0086] 图7为根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感装置的制造方法的步骤S42的流程图。如图7所示，步骤S42包括以下步骤：

[0087] 在步骤S421中，在所述第一衬底层上依次生成镉膜和金膜；

[0088] 在步骤S422中，根据所述第二图形，对所述镉膜和所述金膜进行光刻处理，形成所述金属层。

[0089] 在一种可能的实现方式中，在步骤S421中，可通过电子束蒸发的方式在第一衬底层上形成10纳米的镉膜，再通过电子束蒸发的方式在隔膜上形成200纳米的金膜，镉膜可增加将金膜与第一衬底层的界面结合力。

[0090] 在一种可能的实现方式中，在步骤S422中，可根据第二图形，在金膜上旋涂光刻胶，以对镉膜和金膜进行光刻处理。在示例中，所述第二图形为图3所示的金属层的栅形，在光刻处理后，可在第一掩膜保护层上形成栅形的金属层。

[0091] 在一种可能的实现方式中，在步骤S43中，可使用与第一衬底层相同的材料在金属层上方生成与第一衬底层形状相同的第二衬底层。

[0092] 图8是根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感装置的制造方法的步骤S43的流程图。如图8所示，步骤S43包括以下步骤：

[0093] 在步骤S431中，使用与所述第一衬底层相同的材料在所述金属层上方进行浇筑，生成与所述第一衬底层形状相同的第二衬底层。

[0094] 在一种可能的实现方式中，可使用聚酰亚胺材料在金属层上方进行浇筑，使聚酰亚胺材料覆盖第一衬底层，聚酰亚胺材料成型后，形成与所述第一衬底层形状相同的第二衬底层，从而形成了平面触觉传感组件。

[0095] 在一种可能的实现方式中，金属层仅覆盖了第一衬底层的一部分，因此，可将平面触觉传感组件分为应变片和支撑片两部分。其中，支撑片包括第一衬底层和第二衬底层，即，不包括金属层的部分。应变片包括第一衬底层、金属层和第二衬底层，即，包括金属层的部分，应变片在受到应变载荷时，金属层的电阻可发生变化。此外，平面触觉传感组件还包括固定片，所述固定片的数量为4个，所述固定片包括第一衬底层和第二衬底层。

[0096] 在一种可能的实现方式中，在步骤S44中，可使平面触觉传感组件发生形变，使得所述应变片与所述支撑片成固定角度，形成触觉传感组件。

[0097] 在示例中，可使用柔性聚合物聚二甲基硅氧烷材料制成的第一模具使平面触觉传感组件发生形变，从而形成触觉传感组件。

[0098] 图9A-图9D是根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感装置的制造方法的步骤S44的示意图。

[0099] 在一种可能的实现方式中，如图9A所示，柔性聚合物聚二甲基硅氧烷材料制成的第一模具如图9A所示，所述第一模具具有柔性，且中心为空洞，空洞四周具有4个凸起，用于固定平面触觉传感器的固定片。

[0100] 在一种可能的实现方式中，如图9B所示，可对第一模具在长度方向上施加拉伸应力，第一模具可沿长度方向拉伸，使固定片可被固定在四个凸起上。

[0101] 在一种可能的实现方式中，如图9C所示，平面触觉传感器置于拉伸的第一模具上，平面触觉传感器的四个固定片被固定在四个凸起上，随后可释放拉伸应力，使所述第一模具恢复至拉伸前的长度。

[0102] 在一种可能的实现方式中，如图9D所示，第一模具恢复至拉伸前的长度的过程中，使平面触觉传感组件发生形变，使应变片与支撑片和固定片成固定角度，从而形成触觉传感组件。在示例中，所述固定角度为90°。

[0103] 在一种可能的实现方式中，触觉传感组件的第一衬底层和第二衬底层的材料为聚酰亚胺，该材料具有热塑性，可利用热塑性使触觉传感组件的形状固定。在示例中，将触觉传感组件放入烘箱中以260℃的温度加热5分钟，触觉传感组件的形状可固定。本公开对使平面触觉传感组件发生形变而形成触觉传感组件的方法不做限制。

[0104] 在一种可能的实现方式中，在步骤S45中，可对触觉传感组件进行浇筑，形成柔性触觉传感装置。在示例中，可将触觉传感组件置于第二模具中，使用成型后具有柔性的材料进行浇筑。例如，可使用柔性聚合物聚二甲基硅氧烷进行浇筑，从而形成柔性触觉传感装置。

[0105] 图10A-图10B是根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感装置的制造方法的步骤S45的示意图。

[0106] 在一种可能的实现方式中，如图10A所示，可使用中间有凹坑的第二模具对触觉传感组件进行浇筑，凹坑的长度可与应变片之间的距离相等，凹坑的宽度可大于应变片的插入凹坑的部分的宽度，凹坑的深度可等于柔性凸起的高度。在浇筑完成后，应变片至少部分地嵌入柔性凸起中。

[0107] 在一种可能的实现方式中，如图10B所示，可将触觉传感组件的应变片插入凹坑中，固定片贴合第二模具的上表面，因而在浇筑完成后，固定片嵌入柔性底座中。

[0108] 在一种可能的实现方式中，将触觉传感组件放置在第二模具中后，可使用柔性聚合物聚二甲基硅氧烷进行浇筑，并可加热固化，使二甲基硅氧烷成型，形成柔性基底，从而形成柔性触觉传感装置。

[0109] 图11是根据一示例性实施例示出的触觉检测方法的流程图。如图11所示，所述触觉检测方法包括：

[0110] 在步骤S51中，根据柔性触觉传感装置的应变片的电阻变化率，确定所述柔性触觉传感装置的柔性凸起受到的压力和摩擦力；

[0111] 在步骤S52中，根据所述压力和摩擦力，确定所述柔性触觉传感装置受到的应变载荷。

[0112] 在一种可能的实现方式中，在步骤S51中，柔性触觉传感装置受到应变载荷时，柔性凸起发生应变，因此，应变片也发生应变，使得金属层的电阻发生变化，可根据电阻变化率确定柔性凸起受到的压力和摩擦力。

[0113] 图12是根据一示例性实施例示出的触觉检测方法的步骤S51的流程图。如图12所示，步骤S51包括以下步骤：

[0114] 在步骤S511中，根据检测到的所述应变片的电阻，确定所述应变片的电阻变化率；

[0115] 在步骤S512中，根据所述电阻变化率、所述应变片的灵敏系数、所述柔性凸起的弹性模量以及所述柔性凸起的尺寸确定所述柔性触觉传感装置的柔性凸起受到的摩擦力；

[0116] 在步骤S513中，根据所述电阻变化率、所述应变片的灵敏系数以及所述柔性凸起的尺寸确定所述柔性触觉传感装置的柔性凸起受到的压力。

[0117] 在一种可能的实现方式中，在步骤S511中，可通过检测流过金属层的电流以及对金属层施加的电压的方法来检测应变片的金属层的电阻，通过比较受到应变载荷时金属层的电阻以及未受到应变载荷时金属层的电阻，可确定应变片的电阻变化率。

[0118] 在一种可能的实现方式中，在步骤S512中，可根据以下公式(1)来确定柔性触觉传感装置的柔性凸起受到的摩擦力：

[0119]

[0120] 其中，如图1所示，f为柔性凸起受到的摩擦力，E为柔性凸起的弹性模量，K为金属层的灵敏系数，即发生应变时，电阻变化率与应变载荷之比，a为柔性凸起的长度，b为柔性凸起的宽度，R1和R2分别为两个应变片未发生应变时的电阻， 和 分别为两个应变片的电阻变化率。

[0121] 在一种可能的实现方式中，在步骤S513中，可根据以下公式(2)来确定柔性触觉传感装置的柔性凸起受到的压力：

[0122]

[0123] 其中，N为柔性凸起受到的压力。

[0124] 图13是根据一示例性实施例示出的触觉检测方法的步骤S52的流程图。如图13所示，步骤S52包括：

[0125] 在步骤S521中，根据所述压力、所述摩擦力、所述柔性凸起的尺寸以及所述柔性凸起的弹性模量，确定所述柔性触觉传感装置受到的应变载荷。

[0126] 在一种可能的实现方式中，在步骤S521中，可根据以下公式(3)和(4)，分别确定柔性触觉传感装置的柔性凸起受到的应变载荷：

[0127]

[0128]

[0129] 其中，ε1和ε2分别为柔性凸起的嵌入应变片的两个侧表面受到的应变载荷，h为柔性凸起的高度。

[0130] 图14是根据一示例性实施例示出的柔性触觉传感系统的示意图。如图14所示，柔性触觉传感系统包括多个柔性触觉传感装置。所述多个柔性触觉传感装置可被布置为阵列的形式，并在受到应变载荷时，分别测得每个柔性触觉传感装置所在位置受到的应变载荷。

[0131] 根据本公开的实施例的柔性触觉传感装置、制造方法、系统以及触觉检测方法，通过刻蚀和浇筑等方法制造柔性触觉传感器件，将应变片与柔性基底集成为一体，并使用多个柔性触觉传感装置构成柔性触觉传感系统，能够在柔性凸起受到应变载荷时，通过应变片的电阻变化来检测每个柔性触觉传感装置的柔性凸起受到的应变载荷，能够准确识别压力和摩擦力造成的应变载荷，提高触觉检测的精度。

[0132] 以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。