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自动化技术
用于机器人手指的SOI基板微压阻式力传感器
压阻式力传感器常被用作工业机器人手指接触力传感器,为准确测量微小力与力矩,设计并测试了一种用于六自由度微力测量的微压阻式力传感器。该传感器由传力支柱、软半球盖、力-力矩传感结构和Wheatstone电桥四部分构成。采用有限元方法分析了各方向上施加力时应力的分布情况,由此确定了压敏电阻的位置分布。采用光刻、掺杂、深反应离子刻蚀和键合等微细加工工艺制备微压阻式力传感器的力-力矩传感结构(2 mm×2 mm×0.5 mm)。测试结果表明:传感器的量程为0~875 mN,z方向上的力F_z灵敏度为0.14 mV/mN,y方向上的力矩M_y灵敏度为1.76 mV/N·μm,x方向上的力矩M_x灵敏度为1.66 mV/N·μm,力-力矩传感结构相互间的串扰≤5%,并且施加的力与输出电压呈线性关系。该传感器具有体积小、灵敏度高和可靠稳定的特点。
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微纳电子技术
2021年06期
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