柔性传感系统、接近传感方法、装置、智能机器人及设备与流程

本申请实施例涉及传感器设计领域，特别涉及一种柔性传感系统、接近传感方法、装置、智能机器人及设备。

背景技术：

随着智能机器人技术的发展和智能机器人应用场景的深化，智能机器人在完成设定的机械动作之外，还需要对外界环境进行感知并反馈，通过在智能机器人上安装接近传感器实现该智能机器人对物体的感知，也即，当物体靠近该智能机器人时，通过接近传感器能够对该物体的靠近进行感知。

相关技术中，采用红外传感器、激光传感器或超声波传感器作为接近传感器设置在智能机器人上，通过信号的发射和接收确定物体与接近传感器之间的距离。

然而，通过上述方式进行对物体的感知时，由于上述接近传感器传感原理较为单一，在对物体与智能机器人之间的距离进行感知时，检测范围较大而检测精度较低，故接近传感器的传感准确率较低。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种柔性传感系统、接近传感方法、装置、智能机器人及设备，可以提高接近传感器的传感准确率。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种柔性传感系统，所述柔性传感系统包括：第一薄膜封装层和第一电极层；

所述第一电极层附着在所述第一薄膜封装层上；

所述第一电极层中包括双电极，所述双电极为包括双极性的电极，响应于目标物体临近所述柔性传感系统，所述双电极形成的弧形电场用于确定第一距离范围内的所述目标物体与所述柔性传感系统之间的间距；

所述第一电极层中还包括单电极，所述单电极为包括单极性的电极，响应于所述目标物体临近所述柔性传感系统，所述单电极形成的垂直电场用于确定第二距离范围内的所述目标物体与所述柔性传感系统之间的间距；

其中，所述第一距离范围小于所述第二距离范围。

另一方面，提供了一种接近传感方法，所述方法包括：

获取通过双电极采集的近场通道数据，所述双电极为柔性传感系统的第一电极层中的电极，所述第一电极层中还包括单电极，所述双电极形成的弧形电场用于确定第一距离范围内的目标物体与所述柔性传感系统之间的间距，所述单电极形成的垂直电场用于确定第二距离范围内的所述目标物体与所述柔性传感系统之间的间距，所述第一距离范围小于所述第二距离范围；

响应于所述近场通道数据不符合近场数据要求，获取通过所述单电极采集的远场通道数据，所述近场数据要求是根据所述第一距离范围确定的数据要求；

通过所述远场通道数据对所述目标物体与所述柔性传感系统之间的间距进行确定。

另一方面，提供了一种接近传感装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取通过双电极采集的近场通道数据，所述双电极为柔性传感系统的第一电极层中的电极，所述第一电极层中还包括单电极，所述双电极形成的弧形电场用于确定第一距离范围内的目标物体与所述柔性传感系统之间的间距，所述单电极形成的垂直电场用于确定第二距离范围内的所述目标物体与所述柔性传感系统之间的间距，所述第一距离范围小于所述第二距离范围；

所述获取模块，还用于响应于所述近场通道数据不符合近场数据要求，获取通过所述单电极采集的远场通道数据，所述近场数据要求是根据所述第一距离范围确定的数据要求；

确定模块，用于通过所述远场通道数据对所述目标物体与所述柔性传感系统之间的间距进行确定。

另一方面，提供了一种智能机器人，所述智能机器人表面预设皮肤位置处贴附有如上述本申请实施例中涉及的柔性传感系统。

另一方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如上述本申请实施例中涉及的接近传感方法。

另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如上述本申请实施例中涉及的接近传感方法。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

在第一电极层上设置单电极和双电极两种电极，通过双电极对第一距离范围内的目标物品与柔性传感系统之间的间距进行确定，并通过单电极对第二距离范围内的目标物品与柔性传感系统之间的间距进行确定，从而针对不同的距离位置处的物体采用不同的传感方案，避免单一的传感方案传感准确度较低的问题，提高了接近传感器的传感准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，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。

图1示出了本申请一个示例性实施例提供的单电极形成垂直电场的示意图；

图2示出了本申请一个示例性实施例提供的双电极形成弧形电场的示意图；

图3示出了本申请一个示例性实施例提供的叉指型双电极的结构示意图；

图4示出了本申请一个示例性实施例提供的同心圆电极的结构示意图；

图5示出了本申请一个示例性实施例提供的柔性传感系统的结构示意图；

图6示出了本申请一个示例性实施例提供的单双电极的排布结构示意图；

图7示出了本申请一个示例性实施例提供的叉指型双电极叉指数不同时传感性能示意图；

图8示出了本申请一个示例性实施例提供的叉指型双电极叉指间隙不同时的传感性能示意图；

图9示出了本申请一个示例性实施例提供的叉指型双电极叉指长宽比不同时的传感性能示意图；

图10示出了本申请一个示例性实施例提供的叉指型双电极对绝缘体的接近传感性能示意图；

图11示出了本申请一个示例性实施例提供的叉指型双电极对导体的接近传感性能示意图；

图12示出了本申请一个示例性实施例提供的同心圆电极的传感性能示意图；

图13示出了本申请一个示例性实施例提供的框型单电极的传感性能示意图；

图14示出了本申请一个示例性实施例提供的框型单电极的传感稳定性示意图；

图15示出了本申请另一个示例性实施例提供的柔性传感系统的结构示意图；

图16示出了本申请一个示例性实施例提供的目标物体在框型单电极不同位置处接近时的传感性能示意图；

图17示出了该第一电极层形成的多级接近式传感器在曲面的贴附方式；

图18示出了本申请一个示例性实施例提供的离子型电容的接触传感器和静电容的接触传感器灵敏度比对示意图；

图19示出了本申请一个示例性实施例提供的接近传感方法的流程图；

图20示出了本申请一个示例性实施例提供的柔性传感系统的应用流程图；

图21示出了本申请一个示例性实施例提供的接近传感装置的结构框图；

图22示出了本申请一个示例性实施例提供的终端的结构框图；

图23示出了本申请一个示例性的实施例提供的智能机器人的结构框图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

首先，对本申请实施例中涉及的名词进行简单介绍：

接近传感器：是一种具有感知物体接近能力的器件，可选地，本申请实施例中，以电容式接近传感器为例进行说明，该电容式接近传感器以电极为检测端，通常，电极与环境之间存在一定的电容量，当物体接近该电极时，电极受到静电感应而产生的极化现象，从而电极电容改变，根据电极电容的改变即可对物体的接近程度进行确定。

可选地，本申请实施例中，以该接近传感器中包括单电极和双电极为例进行说明，其中，单电极为包括单个极性的电极，可选地，该单电极中包括正电极，或该单电极中包括负电极，可选地，该单电极中包括至少一个引脚；双电极为包括两个极性的电极，可选地，该双电极中包括正电极和负电极，可选地，该双电极中包括至少两个引脚。单电极用于形成垂直电场，并通过垂直电场对物体的间距与方位进行确定，其中，间距用于表示物体与该接近传感器之间的间距，方位用于表示该物体相对于接近传感器所处的位置；双电极用于形成弧形电场，并通过弧形电场对物体的间距与方位进行确定。

可选地，该弧形电场用于对第一距离范围内的目标物体进行间距与方位确定，该垂直电场用于对第二距离范围内的目标物体进行间距与方位确定，且第一距离范围小于第二距离范围。

示意性的，请参考图1和图2，图1示出了本申请一个示例性实施例提供的单电极形成垂直电场的示意图，如图1所示，在接近传感器100上包括单电极110，该单电极110在垂直方向形成垂直电场，可选地，该单电极110可以表现为正电极，也可以表现为负电极；图2示出了本申请一个示例性实施例提供的双电极形成弧形电场的示意图，如图2所示，在接近传感器200上包括双电极210，其中包括引脚211和引脚212，该引脚211和引脚212之间形成有弧形电场，可选地，该双电极210中，可以由引脚211表现为正电极，引脚212表现为负电极，也可以由引脚211表现为负电极，由引脚212表现为正电极。

可选地，上述双电极可以实现为叉指型双电极，也可以实现为同心圆电极，示意性的，图3是本申请一个示例性实施例提供的叉指型双电极的结构示意图，如图3所示，该叉指型双电极300包括引脚310和引脚320，其中，引脚310表现为正电极，引脚320表现为负电极，或，引脚310表现为负电极，引脚320表现为正电极；图4是本申请一个示例性实施例提供的同心圆电极的结构示意图，如图4所示，该同心圆电极400包括引脚410和引脚420，其中，引脚410表现为正电极，引脚420表现为负电极，或，引脚410表现为负电极，引脚420表现为正电极。

接触传感器：又称触觉传感器，是对物体在传感器表面产生压力事件的位置和压力值进行检测的传感器，可选地，本申请实施例中，以该接触传感器通过第一电极层、介电层和第二电极层的叠置实现为例进行说明，其中，介电层位于第一电极层和第二电极层之间，第一电极层和第二电极层之间形成有接触传感电场，该接触传感电场近似为平行电场，电极材料的介电常数不会在传感过程中发生变化，第一电极层和第二电极层之间的正对面积也不会发生变化，因此当电容传感器在受到压力事件时，第一电极层和第二电极层之间的间距会减小，从而电容值会对应增加，根据电容值的变化能够对压力事件进行传感。

结合上述名词简介，对本申请实施例中涉及的柔性传感系统进行说明，图5是本申请一个示例性实施例提供的柔性传感系统的结构示意图，如图5所示，该柔性传感系统包括依次叠置的第一薄膜封装层510和第一电极层520；

其中，第一电极层520附着在第一薄膜封装层510上，且第一电极层520中包括双电极521和单电极522。该双电极521为包括双极性的点击，该双电极521包括正电极和负电极，响应于目标物体临近柔性传感系统，该双电极521形成的弧形电场用于确定第一距离范围内的目标物体与柔性传感系统之间的间距，以及该目标物体的方位；该单电极522为包括单极性的电极，可选地，该单电极522包括正电极，或该单电极522包括负电极。响应于目标物体临近柔性传感系统，该单电极522形成的垂直电场用于确定第二距离范围内的目标物体与柔性传感系统之间的间距，以及该目标物体的方位，其中，第一距离范围小于第二距离范围。可选地，该目标物体临近柔性传感系统是指该目标物体与该柔性传感系统之间的距离在第一距离范围或第二距离范围内，也即该目标物体所处的位置能够对柔性传感系统中单电极或者双电极的电容产生影响时，确定该目标物体临近柔性传感系统。

可选地，上述第一电极层520可以通过贴附的方式附着在第一薄膜封装层510上，也可以通过蒸镀或印刷的方式附着在第一薄膜封装层510上，还可以通过喷涂的方式附着在第一薄膜封装层510上，本申请实施例对此不加以限定。

可选地，上述双电极521可以实现为一个，也可以实现为多个；上述单电极522可以实现为一个，也可以实现为多个，本实施例对此不加以限定。

可选地，当上述第一电极层520中包括多个双电极521时，该多个双电极521可以皆为叉指型双电极，也可以皆为同心圆电极，还可以一部分实现为叉指型双电极，另一部分实现为同心圆电极，本实施例对此不加以限定。

综上所述，本实施例提供的柔性传感系统，在第一电极层上设置单电极和双电极两种电极，通过双电极对第一距离范围内的目标物品与柔性传感系统之间的间距进行确定，并通过单电极对第二距离范围内的目标物品与柔性传感系统之间的间距进行确定，从而针对不同的距离位置处的物体采用不同的传感方案，避免单一的传感方案传感准确度较低的问题，提高了接近传感器的传感准确度。

在一个可选地实施例中，上述第一电极层520中包括n个双电极521构成的双电极阵列，该单电极522包括框型单电极，n为正整数，该双电极阵列在框型单电极的中空区域范围内。

示意性的，以该第一电极层520中包括9个双电极521构成的双电极阵列为例进行说明，请参考图6，在单电极522框型单电极的中空区域范围610内包括9个阵列排布的双电极521，其中，图6中以该9个双电极521皆为叉指型双电极为例进行说明，可选地，该中空区域范围610内还可以包括更多或者更少双电极521，且该双电极521也可以都实现为同心圆电极，或者部分实现为同心圆电极，另一部分实现为叉指型双电极。也即，n个双电极521中包括至少一个叉指型双电极；或，该n个双电极521中包括至少一个同心圆电极。

可选地，上述图6中以该单电极522构成的框型单电极为矩形框为例进行说明，该框型单电极还可以实现为圆形框、三角形框、五边形框、不规则形状框等，本实施例对此不加以限定。

可选地，该第一电极层520上的单电极和双电极的电极材料包括如下情况中的至少一种：

第一，该第一电极层520中包括导电碳布作为电极材料，该导电碳布贴合在第一薄膜封装层510上；

可选地，通过激光切割将导电碳布切割成电极的形状后，将切割得到的导电碳布贴附在第一薄膜封装层510上。可选地，该导电碳布作为电极材料切割得到的可以是单电极，也可以是双电极，还可以是单电极和双电极。

第二，该第一电极层520中包括导电金属作为电极材料，该导电金属蒸镀于第一薄膜封装层510上；

第三，该第一电极层520中包括银纳米线作为电极材料，该银纳米线喷涂于第一薄膜封装层510上；

第四，该第一电极层520中包括导电金属作为电极材料，该导电金属通过印刷的方式印刷至该第一薄膜封装层510上，可选地，该第一薄膜封装层510为热塑性聚氨酯弹性体橡胶（thermoplasticpolyurethanes，tpu）薄膜。

可选地，针对上述叉指型双电极和同心圆电极分别进行说明。

首先，针对叉指型双电极进行说明：

示意图的，上述图6中的叉指型双电极叉指个数为2，实际应用中，该叉指型双电极的叉指个数还可以是3个、4个、5个等，本申请实施例对此不加以限定。针对不同的叉指个数，该叉指型双电极的传感性能不同，示意性的，请参考图7，双电极701的叉指数为2，双电极702的叉指数为3，双电极703的叉指数为4，双电极704的叉指数为5，双电极705的叉指数为6，该双电极701至双电极705的传感性能如曲线图710所示，其中，曲线图710的横坐标用于表示物体与该双电极之间的距离，纵坐标表示该双电极的电容变化量。

可选地，叉指型双电极的叉指间隙不同时，对应的传感性能也不同，示意性的，请参考图8，双电极801（叉指间隙0.4）、双电极802（叉指间隙0.8）、双电极803（叉指间隙1.2）、双电极804（叉指间隙1.6）、双电极805（叉指间隙2.0）的叉指间隙依次增加，该双电极801至双电极805的传感性能如曲线图810所示，其中，曲线图810的横坐标用于表示物体与该双电极之间的距离，纵坐标表示该双电极的电容变化量。

可选地，叉指型双电极的叉指长宽比不同时，对应的传感性能也不同，示意性的，请参考图9，双电极901（长宽比1：1）、双电极902（长宽比2：1）、双电极903（长宽比3：1）、双电极904（长宽比4：1）的叉指长宽比依次增加，该双电极901至双电极904的传感性能如曲线图910所示，其中，曲线图910的横坐标用于表示物体与该双电极之间的距离，纵坐标表示该双电极的电容变化量。

可选地，叉指型双电极对绝缘体的接近传感性能和对导体的接近传感性能不同，示意性的，图10是本申请一个示例性实施例提供的叉指型双电极对绝缘体的接近传感性能示意图，其中，该曲线图1000的横坐标表示绝缘体与叉指型双电极之间的距离，纵坐标表示叉指型双电极的电容大小。图11是本申请一个示例性实施例提供的叉指型双电极对导体的接近传感性能示意图，其中，该曲线图1100横坐标表示导体与叉指型双电极之间的距离，纵坐标表示叉指型双电极的电容大小。

其次，针对同心圆电极进行说明：

可选地，该同心圆电极可以是共面同心圆电极，也可以是异面同心圆电极，本申请实施例中，以该同心圆电极为共面同心圆电极为例进行说明，可选地，该同心圆电极包括外圈圆形框与第一引脚相连，以及内圈圆形片与第二引脚相连，其中，内圈圆形片尺寸不同时，对应的接近传感器的性能也不同，图12是本申请一个示例性实施例提供的同心圆电极的传感性能示意图，如图12所示，同心圆电极1201中内圈圆形片半径为r1，同心圆电极1202中内圈圆形片半径为r2，同心圆电极1203中内圈圆形片半径为r3，根据折线图1210可知不同半径的内圈圆形片对应的电容变化程度和感知距离。

可选地，图13是本申请一个示例性实施例提供的框型单电极的传感性能示意图，如图13所示，该曲线图1300的横坐标表示物体与该框型单电极之间的距离，纵坐标表示单电极的电容变化程度。

可选地，图14是本申请一个示例性实施例提供的框型单电极的传感稳定性示意图，如图14所示，该曲线图1400的横坐标表示物体与该框型单电极之间的距离，纵坐标表示单电极的电容大小。

综上所述，本实施例提供的柔性传感系统，在第一电极层上设置单电极和双电极两种电极，通过双电极对第一距离范围内的目标物品与柔性传感系统之间的间距进行确定，并通过单电极对第二距离范围内的目标物品与柔性传感系统之间的间距进行确定，从而针对不同的距离位置处的物体采用不同的传感方案，避免单一的传感方案传感准确度较低的问题，提高了接近传感器的传感准确度。

本实施例提供的柔性传感系统，通过阵列排布的n个双电极对第一距离范围内的物体进行间距和方位确定，在确定物体与该双电极之间的间距的基础上还能够对该物体在双电极中的对应的位置进行确定，提高了接近传感器的传感效率。

在一个可选的实施例中，该柔性传感系统不仅能够实现为多级接近传感器，还可以实现为接触传感器，可选地，该柔性传感系统中还包括：介电层、第二电极层和第二薄膜封装层；

其中，第二电极层附着在第二薄膜封装层上，上述第一薄膜封装层、第一电极层、介电层、第二电极层和第二薄膜封装层依次叠置；可选地，第一电极层和第二电极层之间形成有接触传感电场，响应于目标物体与柔性传感系统接触，该接触传感电场用于对目标物体与柔性传感系统之间的压力进行确定。

可选地，该接触传感电场用于对目标物体与柔性传感系统之间的压力位置进行确定，以及，该接触传感电场用于对目标物体与柔性传感系统之间的压力值进行确定。

示意性的，请参考图15，该柔性传感系统1500中包括第一薄膜封装层1510、第一电极层1520、介电层1530、第二电极层1540和第二薄膜封装层1550；

其中，第一电极层1520附着在第一薄膜封装层1510上，且该第一电极层1520中包括双电极1521和单电极1522，该第一电极层1520的结构在上述实施例中已进行了详细说明，此处不再赘述。

针对上述第一薄膜封装层1510、第一电极层1520、介电层1530、第二电极层1540和第二薄膜封装层1550五层结构中的每一层分别进行说明：

第一薄膜封装层1510：包括聚合物薄膜或者tpu薄膜中的任意一种，其中，聚合物薄膜可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethyleneterephthalate，pet）、聚酰亚胺（polyimide，pi）等材料的薄膜。

第一电极层1520：包括双电极1521和单电极1522，该第一电极层1520附着在第一薄膜封装层1510上，该第一电极层1520上的双电极1521和单电极1522的电极材料包括：导电碳布、导电金属、银纳米线等材料中的至少一种，该电极材料通过贴合、蒸镀、印刷、喷涂等方式附着至第一薄膜封装层1510上，其中，导电碳布通过贴合的方式附着在第一薄膜封装层1510上，导电金属通过蒸镀或者印刷的方式附着在第一薄膜封装层1510上，银纳米线通过喷涂的方式附着在第一薄膜封装层1510上。

可选地，该第一电极层1520上包括阵列排布的n个双电极1521和围绕在该n个双电极1521外围的框型单电极1522，双电极1521形成的弧形电场用于对该柔性传感系统第一距离范围内的目标物体的位置以及与该柔性传感系统之间的间距进行确定，单电极1522形成的垂直电场用于对该柔性传感系统第二距离范围内的目标物体的位置以及与该柔性传感系统之间的间距进行确定，其中，第一距离范围小于第二距离范围。可选地，首先通过双电极1521对该目标物体的位置和间距进行确定，当该物体在第一距离范围外时，通过单电极1522对该目标物体的位置和间距进行确定。

可选地，该双电极1521包括叉指型双电极和同心圆电极中的至少一种。

上述框型单电极1522围绕在双电极1521外围，当目标物体在框型单电极1522的不同位置处接近时，该框型单电极1522的传感性能不同，示意性的，图16是本申请一个示例性实施例提供的目标物体在框型单电极1522不同位置处接近时的传感性能示意图，如图16所示，该目标物体可以在位置1601、位置1602、位置1603、位置1604以及位置1605处接近该框型单电极1522，曲线图1610用于体现该五个位置分别对应的传感性能稳定性，该曲线图1610的横坐标用于表示目标物体与框型单电极1522之间的距离变化，纵坐标用于表示框型单电极的电容大小。可选地，图16中仅以上述位置1601、位置1602、位置1603、位置1604以及位置1605进行示意，该目标物体可以在该框型单电极1522的任意位置处接近该框型单电极1522。

示意性的，图17示出了该第一电极层1520形成的多级接近式传感器在曲面的贴附方式，如图17所述，在物体1700的表面贴附有该多级接近式传感器1710，该多级接近式传感器1710中包括框型单电极1711和阵列排布的双电极1712。

介电层1530：用于保持第一电极层1520和第二电极层1540之间的绝缘性，可选地，该介电层1530可以采用包括微结构的离子凝胶传感材料，也可以采用包括微结构的绝缘材料。

可选地，当该介电层1530采用包括微结构的离子凝胶传感材料时，该离子凝胶传感材料中包括聚合物和离子液，该离子凝胶传感材料具有离子传感特性，该聚合物可以实现为聚偏二氟乙烯-六氟丙烯（polyvinylidenefluoride-hexafluoropropylene，p（vdf-hfp）），该离子液可以实现为1-乙基-3-甲基咪唑鎓双（三氟甲基磺酰基）酰亚胺（1-ethyl-3-methylimidazolium，[emim][tfsi]），其中，p(vdf-hfp)为聚合物骨架，用于构成稳定的网络结构，[emim][tfsi]为离子液，附着在聚合物骨架上，作为电容传感的活性物质。该离子凝胶传感材料制作得到的介电层1530，制作步骤包括：1、在丙酮溶液中溶解p(vdf-hfp)，其中，p(vdf-hfp)与丙酮的质量比为1：10，使用磁子搅拌至溶液澄清；2、在完全溶解的丙酮溶液中加入[emim][tfsi]，与p(vdf-hfp)的质量比为3：1，并继续使用磁子搅拌至溶液澄清；3、将混合溶液倒在微结构模板上，模板放置在通风橱中使溶液自然挥发，离子凝胶固化后将离子凝胶薄膜揭下即可得到表面具有微结构的离子凝胶薄膜。可选地，该微结构的具体形状不限，微结构的尺寸大小在亚毫米级别，薄膜厚度在10至200μm范围内。可选地，上述p(vdf-hfp)与丙酮的质量比可以是1：1至1：20之间的任意质量比，本申请实施例中以1：10为例进行示意性说明；上述[emim][tfsi]与p(vdf-hfp)的质量比可以是1：2至5：1之间的任意质量比，本申请实施例中以3：1为例进行示意性说明。

可选地，当介电层1530采用离子凝胶传感材料时，第一电极层1520和第二电极层1540形成离子型电容的接触传感器。

可选地，当该介电层1530采用表面具有微结构的绝缘材料时，该绝缘材料可以实现为聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，pdms）材料，示意性的，该pdms薄膜的制作步骤包括：获取pdms基液，按照pdms基液与pdms固化剂质量比10：1的比例取出定量的pdms固化剂，将pdms固化剂与pdms基液混合搅拌均匀，使用真空箱抽真空去除气泡，并将pdms混合液倒在微结构模板上，模板放置在水平台上自然固化或者加热固化，pdms固化后将pdms薄膜揭下即可得到表面具有微结构的pdms薄膜。可选地，该微结构的具体形状不限，微结构的尺寸大小在亚毫米级别，薄膜厚度在10至200μm范围内。可选地，上述pdms基液与pdms固化剂的质量比可以是1：1至20：1之间的任意质量比，本申请实施例中以10：1为例进行示意性说明。

可选地，当介电层1530采用绝缘材料时，第一电极层1520和第二电极层1540形成静电容的接触传感器。

对上述离子型电容的接触传感器的传感原理，以及静电容的接触传感器的传感原理分别进行说明，首先，电容的计算公式如下公式一所示：

公式一：

其中，c为电容器的电容值，ɛ为电极材料的介电常数，s为第一电极层中电极和第二电极层中电极的正对面积，k为静电力常量，d为第一电极层和第二电极层之间的间距。

首先，离子型电容的接触传感器传感原理如下：

在离子型电容的接触传感器中，第一电极层1520和第二电极层1540正对放置，其间的电场可以近似为平行电场，电极材料的介电常数不会再传感过程中发生变化，介电层1530中存在可以自由移动的离子，离子会在电场的作用下向第一电极层1520或第二电极层1540移动，并在第一电极层1520、第二电极层1540和介电层1530之间形成为电容，即形成双电层电容。在双电层电容中，s标识电极与介电层1530的接触面积，在压力作用下电极与介电层1530的接触面积增大，并且电极与介电层1530的间距d在纳米级别，因此传感器的电容值会随着接触面积的增大而增加，从而实现离子型电容的接触传感器的传感作用。

其次，静电容的接触传感器传感原理如下：

在静电容的接触传感器中，第一电极层1520和第二电极层1540正对放置，其间的电场可以近似为平行电场，电极材料的介电常数不会再传感过程中发生变化，第一电极层1520和第二电极层1540之间的正对面积也不会发生变化，因此在传感过程中仅有第一电极层1520和第二电极层1540之间的间距d发生变化，静电容的接触传感器在受到压力事件时，第一电极层1520和第二电极层1540之间的间距减小，电容值增加，从而实现静电容的接触传感器的传感作用。

示意性的，图18是本申请一个示例性实施例提供的离子型电容的接触传感器和静电容的接触传感器灵敏度比对示意图，如图18所示的数据分布图1800，该坐标系的横坐标用于表示接触传感器所接收到的压力值，纵坐标用于表示接触传感器的电容变化量。

第二电极层1540：用于与第一电极层1520结合形成接触传感器，可选地，该第二电极层1540中包括电极片，第一电极层1520位于该电极片的片状区域范围内，可选地，该电极片为铜箔片，可选地，该电极片作为电容式接触传感器的下电极，以及作为由第一电极层1520形成的接近传感器的屏蔽层，当第一电极层1520位于该第一电极层1540的第一侧时，则该第二电极层1540用于屏蔽位于第二侧的电场干扰。

可选地，该第二电极层1540附着于第二薄膜封装层1550上，可选地，该第二电极层1540通过贴合的方式附着于该第二薄膜封装层1550上。

第二薄膜封装层1550：用于对第二电极层1540进行封装，可选地，该第二薄膜封装层1550可以实现为聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethyleneterephthalate，pet）、聚酰亚胺（polyimide，pi）等材料的聚合物薄膜，也可以实现为热塑性聚氨酯弹性体橡胶薄膜。

综上所述，本实施例提供的柔性传感系统，在第一电极层上设置单电极和双电极两种电极，通过双电极对第一距离范围内的目标物品与柔性传感系统之间的间距进行确定，并通过单电极对第二距离范围内的目标物品与柔性传感系统之间的间距进行确定，从而针对不同的距离位置处的物体采用不同的传感方案，避免单一的传感方案传感准确度较低的问题，提高了接近传感器的传感准确度。

本实施例提供的柔性传感系统，通过设置第一电极层、介电层以及第二电极层，根据第一电极层和第二电极层之间的接触传感电场对该柔性传感系统上接收到的压力事件进行检测，从而实现接触传感器的功能，也即，将接近传感器与接触传感器复合实现在同一个柔性传感系统中，提高了柔性传感系统的传感效率。

可选地，图19是本申请一个示例性实施例提供的接近传感方法的流程图，以该方法应用于包括柔性传感系统的计算机设备中为例进行说明，该方法包括：

步骤1901，获取通过双电极采集的近场通道数据。

可选地，该双电极为柔性传感系统的第一电极层中的电极，该第一电极层中还包括单电极，其中，双电极形成的弧形电场用于对该柔性传感系统第一距离范围内的目标物体的位置以及与该柔性传感系统之间的间距进行确定，单电极形成的垂直电场用于对该柔性传感系统第二距离范围内的目标物体的位置以及与该柔性传感系统之间的间距进行确定，且第一距离范围小于第二距离范围。

可选地，该近场通道数据包括该双电极的电容数据。

步骤1902，响应于近场通道数据不符合近场数据要求，获取通过单电极采集的远场通道数据。

可选地，该近场数据要求是根据第一距离范围确定的数据要求。

可选地，当该近场通道数据不符合近场数据要求时，则表示该目标物体不处于第一距离范围内，故通过单电极采集远场通道数据。

示意性的，该近场数据中包括双电极的电容数据，当该电容数据不大于预设电容阈值时，则获取通过单电极采集的远场通道数据。

可选地，响应于近场通道数据符合近场数据要求，则表示当前目标物体位于柔性传感系统的第一距离范围内，故通过近场通道数据对目标物体的间距和方位进行确定。可选地，当双电极的电容数据大于预设电容阈值时，则确定近场通道数据符合近场数据要求。

可选地，该远场通道数据中包括该单电极的电容数据。

可选地，该柔性传感系统中还包括第二电极层和介电层，介电层位于第一电极层和第二电极层之间，该第一电极层和第二电极层之间形成有接触传感电场。在对近场通道数据与近场数据要求进行判断之前，将近场通道数据与接触数据要求进行比对。可选地，响应于近场通道数据符合接触数据要求，通过接触传感电场生成的接触电场数据对目标物体与柔性传感系统之间的接触事件进行确定，可选地，该接触事件包括该接触事件在柔性传感系统上生成的位置，以及该接触事件的压力值。

可选地，该接触数据要求为预设接触电容值，当该近场通道数据大于预设接触电容值时，确定该目标物体与柔性触感系统之间的存在接触事件。

步骤1903，通过远场通道数据对目标物体与柔性传感系统之间的间距进行确定。

可选地，根据该单电极的电容数据，对位于第二距离范围内且不位于第一距离范围内的物体进行方位确定。

可选地，响应于远场通道数据符合远场数据要求，通过该远场通道数据对目标物体的方位进行确定，该远场数据要求是根据第二距离范围确定的数据要求。

可选地，该远场数据要求为预设远场电容，当远场通道数据小于预设远场电容时，确定该远场通道数据符合远场数据要求，并通过远场通道数据对目标物体的方位进行确定。

可选地，响应于远场通道数据不符合远场数据要求时，继续获取通过双电极采集的近场通道数据。

综上所述，本实施例提供的接近传感方法，在第一电极层上设置单电极和双电极两种电极，通过双电极对第一距离范围内的目标物品与柔性传感系统之间的间距进行确定，并通过单电极对第二距离范围内的目标物品与柔性传感系统之间的间距进行确定，从而针对不同的距离位置处的物体采用不同的传感方案，避免单一的传感方案传感准确度较低的问题，提高了接近传感器的传感准确度。

图20是本申请一个示例性实施例提供的柔性传感系统的应用流程图，如图20所示，该应用过程包括：

步骤2001，初始化柔性传感系统，设置状态值为0。

可选地，该状态值0用于表示目标物体与该柔性传感系统接触。

步骤2002，使能接近传感器的近场采集通道，关闭远场采集通道。

可选地，该接近传感器中包括单电极和双电极，该单电极生成的垂直电场用于对远场通道数据进行采集，双电极生成的弧形电场用于对近场通道数据进行采集。可选地，初始化柔性传感系统后，使能近场采集通道并关闭远场采集通道，也即，向该双电极上电，生成弧形电场对该近场通道数据进行采集，并停止向该单电极上电。

步骤2003，判断近场通道数据α是否大于预设接触阈值。

步骤2004，当近场通道数据α大于预设接触阈值时，确定状态值为0。

可选地，当近场通道数据α大于预设接触阈值时，则确定上述目标物体与该柔性传感系统接触，并确定状态值为0。

步骤2005，当近场通道数据α不大于预设接触阈值时，判断近场通道数据α是否大于预设近场阈值。

可选地，当近场通道数据α不大于预设接触阈值时，则确定上述目标物体未与该柔性传感系统接触，并继续确定该目标物体当前处于近场区域范围还是处于远场区域范围。

步骤2006，当近场通道数据α大于预设近场阈值时，设置状态值为1。

可选地，当近场通道数据α大于预设近场阈值时，则确定上述目标物体位于近场区域范围内，故设置状态值为1。

步骤2007，当近场通道数据α不大于预设近场阈值时，使能接近传感器的远场采集通道，关闭近场采集通道。

可选地，当近场通道数据α不大于近场接触阈值时，采集远场通道数据进行进一步判断。

可选地，该接近传感器中包括单电极和双电极，该单电极生成的垂直电场用于对远场通道数据进行采集，双电极生成的弧形电场用于对近场通道数据进行采集。可选地，当近场通道数据α不大于近场接触阈值时，使能远场采集通道并关闭近场采集通道，也即，向该单电极上电，生成垂直电场对该远场通道数据进行采集，并停止向该双电极上电。

步骤2008，判断远场通道数据β是否大于预设远场阈值。

步骤2009，当远场通道数据β不大于预设远场阈值时，设置状态值为2。

可选地，当远场通道数据β大于预设远场阈值时，确定上述目标物体位于近场区域范围内，并设置状态值为1。

可选地，当远场通道数据β不大于预设远场阈值时确定上述目标物体位于远场区域范围内，并设置状态值为2。

步骤2010，判断状态值是否为2，当状态值为2时，重复执行步骤2002，当状态值不为2时，重复执行步骤2007。

综上所述，本实施例提供的柔性传感系统，在第一电极层上设置单电极和双电极两种电极，通过双电极对第一距离范围内的物体进行位置确定，并通过单电极对第二距离范围内的物体进行位置确定，从而针对不同的距离位置处的物体采用不同的传感方案，避免单一的传感方案传感准确度较低的问题，提高了接近传感器的传感准确度。

可选地，图21是本申请一个示例性实施例提供的接近传感装置的结构框图，如图21所示，该装置包括：获取模块2110和确定模块2120；

获取模块2110，用于获取通过双电极采集的近场通道数据，所述双电极为柔性传感系统的第一电极层中的电极，所述第一电极层中还包括单电极，所述双电极形成的弧形电场用于确定第一距离范围内的目标物体与所述柔性传感系统之间的间距，所述单电极形成的垂直电场用于确定第二距离范围内的所述目标物体与所述柔性传感系统之间的间距，所述第一距离范围小于所述第二距离范围；

获取模块2110，还用于响应于所述近场通道数据不符合近场数据要求，获取通过所述单电极采集的远场通道数据，所述近场数据要求是根据所述第一距离范围确定的数据要求；

确定模块2120，用于通过所述远场通道数据对所述目标物体与所述柔性传感系统之间的间距进行确定。

在一个可选的实施例中，确定模块2120，还用于响应于所述远场通道数据符合远场数据要求，通过所述远场通道数据对所述目标物体与所述柔性传感系统之间的间距进行确定，所述远场数据要求是根据所述第二距离范围确定的数据要求。

在一个可选的实施例中，获取模块2110，还用于响应于所述远场通道数据不符合所述远场数据要求，获取通过所述双电极采集的所述近场通道数据。

在一个可选的实施例中，确定模块2120，还用于响应于所述近场通道数据符合所述近场数据要求，通过所述近场通道数据对所述目标物体与所述柔性传感系统之间的间距进行确定。

在一个可选的实施例中，所述柔性传感系统中还包括第二电极层和介电层，所述介电层位于所述第一电极层和所述第二电极层之间，所述第一电极层和所述第二电极层之间形成有接触传感电场；

确定模块2120，还用于响应于所述近场通道数据符合接触数据要求，通过所述接触传感电场生成的接触电场数据对所述目标物体与所述柔性传感系统之间的接触事件进行确定。

综上所述，本实施例提供的接近传感装置，在第一电极层上设置单电极和双电极两种电极，通过双电极对第一距离范围内的物体进行位置确定，并通过单电极对第二距离范围内的物体进行位置确定，从而针对不同的距离位置处的物体采用不同的传感方案，避免单一的传感方案传感准确度较低的问题，提高了接近传感器的传感准确度。

图22示出了本发明一个示例性实施例提供的终端2200的结构框图。该终端2200可以是：智能手机、平板电脑、mp3播放器（movingpictureexpertsgroupaudiolayeriii，动态影像专家压缩标准音频层面3）、mp4（movingpictureexpertsgroupaudiolayeriv，动态影像专家压缩标准音频层面4）播放器、笔记本电脑或台式电脑。终端2200还可能被称为用户设备、便携式终端、膝上型终端、台式终端等其他名称。

通常，终端2200包括有：处理器2201和存储器2202。

处理器2201可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器2201可以采用dsp（digitalsignalprocessing，数字信号处理）、fpga（field－programmablegatearray，现场可编程门阵列）、pla（programmablelogicarray，可编程逻辑阵列）中的至少一种硬件形式来实现。处理器2201也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称cpu（centralprocessingunit，中央处理器）；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器2201可以在集成有gpu（graphicsprocessingunit，图像处理器），gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器2201还可以包括ai（artificialintelligence，人工智能）处理器，该ai处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器2202可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器2202还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器2202中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器2201所执行以实现本申请中方法实施例提供的接近传感方法。

在一些实施例中，终端2200还可选包括有：外围设备接口2203和至少一个外围设备。处理器2201、存储器2202和外围设备接口2203之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口2203相连。具体地，外围设备包括：射频电路2204、触摸显示屏2205、摄像头2206、音频电路2207、定位组件2208和电源2209中的至少一种。

外围设备接口2203可被用于将i/o（input/output，输入/输出）相关的至少一个外围设备连接到处理器2201和存储器2202。在一些实施例中，处理器2201、存储器2202和外围设备接口2203被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器2201、存储器2202和外围设备接口2203中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本实施例对此不加以限定。

射频电路2204用于接收和发射rf（radiofrequency，射频）信号，也称电磁信号。射频电路2204通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路2204将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，射频电路2204包括：天线系统、rf收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路2204可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于：万维网、城域网、内联网、各代移动通信网络（2g、3g、4g及5g）、无线局域网和/或wifi(wirelessfidelity，无线保真）网络。在一些实施例中，射频电路2204还可以包括nfc（nearfieldcommunication，近距离无线通信）有关的电路，本申请对此不加以限定。

显示屏2205用于显示ui（userinterface，用户界面）。该ui可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏2205是触摸显示屏时，显示屏2205还具有采集在显示屏2205的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器2201进行处理。此时，显示屏2205还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中，显示屏2205可以为一个，设置终端2200的前面板；在另一些实施例中，显示屏2205可以为至少两个，分别设置在终端2200的不同表面或呈折叠设计；在再一些实施例中，显示屏2205可以是柔性显示屏，设置在终端2200的弯曲表面上或折叠面上。甚至，显示屏2205还可以设置成非矩形的不规则图形，也即异形屏。显示屏2205可以采用lcd(liquidcrystaldisplay，液晶显示屏)、oled(organiclight-emittingdiode,有机发光二极管)等材质制备。

摄像头组件2206用于采集图像或视频。可选地，摄像头组件2206包括前置摄像头和后置摄像头。通常，前置摄像头设置在终端的前面板，后置摄像头设置在终端的背面。在一些实施例中，后置摄像头为至少两个，分别为主摄像头、景深摄像头、广角摄像头、长焦摄像头中的任意一种，以实现主摄像头和景深摄像头融合实现背景虚化功能、主摄像头和广角摄像头融合实现全景拍摄以及vr（virtualreality，虚拟现实）拍摄功能或者其它融合拍摄功能。在一些实施例中，摄像头组件2206还可以包括闪光灯。闪光灯可以是单色温闪光灯，也可以是双色温闪光灯。双色温闪光灯是指暖光闪光灯和冷光闪光灯的组合，可以用于不同色温下的光线补偿。

音频电路2207可以包括麦克风和扬声器。麦克风用于采集用户及环境的声波，并将声波转换为电信号输入至处理器2201进行处理，或者输入至射频电路2204以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的，麦克风可以为多个，分别设置在终端2200的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦克风。扬声器则用于将来自处理器2201或射频电路2204的电信号转换为声波。扬声器可以是传统的薄膜扬声器，也可以是压电陶瓷扬声器。当扬声器是压电陶瓷扬声器时，不仅可以将电信号转换为人类可听见的声波，也可以将电信号转换为人类听不见的声波以进行测距等用途。在一些实施例中，音频电路2207还可以包括耳机插孔。

定位组件2208用于定位终端2200的当前地理位置，以实现导航或lbs（locationbasedservice，基于位置的服务）。定位组件2208可以是基于美国的gps（globalpositioningsystem，全球定位系统）、中国的北斗系统或俄罗斯的伽利略系统的定位组件。

电源2209用于为终端2200中的各个组件进行供电。电源2209可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源2209包括可充电电池时，该可充电电池可以是有线充电电池或无线充电电池。有线充电电池是通过有线线路充电的电池，无线充电电池是通过无线线圈充电的电池。该可充电电池还可以用于支持快充技术。

在一些实施例中，终端2200还包括有一个或多个传感器2210。该一个或多个传感器2210包括但不限于：加速度传感器2211、陀螺仪传感器2212、压力传感器2213、指纹传感器2214、光学传感器2215以及接近传感器2216。

加速度传感器2211可以检测以终端2200建立的坐标系的三个坐标轴上的加速度大小。比如，加速度传感器2211可以用于检测重力加速度在三个坐标轴上的分量。处理器2201可以根据加速度传感器2211采集的重力加速度信号，控制触摸显示屏2205以横向视图或纵向视图进行用户界面的显示。加速度传感器2211还可以用于游戏或者用户的运动数据的采集。

陀螺仪传感器2212可以检测终端2200的机体方向及转动角度，陀螺仪传感器2212可以与加速度传感器2211协同采集用户对终端2200的3d动作。处理器2201根据陀螺仪传感器2212采集的数据，可以实现如下功能：动作感应（比如根据用户的倾斜操作来改变ui）、拍摄时的图像稳定、游戏控制以及惯性导航。

压力传感器2213可以设置在终端2200的侧边框和/或触摸显示屏2205的下层。当压力传感器2213设置在终端2200的侧边框时，可以检测用户对终端2200的握持信号，由处理器2201根据压力传感器2213采集的握持信号进行左右手识别或快捷操作。当压力传感器2213设置在触摸显示屏2205的下层时，由处理器2201根据用户对触摸显示屏2205的压力操作，实现对ui界面上的可操作性控件进行控制。可操作性控件包括按钮控件、滚动条控件、图标控件、菜单控件中的至少一种。

指纹传感器2214用于采集用户的指纹，由处理器2201根据指纹传感器2214采集到的指纹识别用户的身份，或者，由指纹传感器2214根据采集到的指纹识别用户的身份。在识别出用户的身份为可信身份时，由处理器2201授权该用户执行相关的敏感操作，该敏感操作包括解锁屏幕、查看加密信息、下载软件、支付及更改设置等。指纹传感器2214可以被设置终端2200的正面、背面或侧面。当终端2200上设置有物理按键或厂商logo时，指纹传感器2214可以与物理按键或厂商logo集成在一起。

光学传感器2215用于采集环境光强度。在一个实施例中，处理器2201可以根据光学传感器2215采集的环境光强度，控制触摸显示屏2205的显示亮度。具体地，当环境光强度较高时，调高触摸显示屏2205的显示亮度；当环境光强度较低时，调低触摸显示屏2205的显示亮度。在另一个实施例中，处理器2201还可以根据光学传感器2215采集的环境光强度，动态调整摄像头组件2206的拍摄参数。

接近传感器2216，也称接近传感器，通常设置在终端2200的前面板。接近传感器2216用于采集用户与终端2200的正面之间的距离。在一个实施例中，当接近传感器2216检测到用户与终端2200的正面之间的距离逐渐变小时，由处理器2201控制触摸显示屏2205从亮屏状态切换为息屏状态；当接近传感器2216检测到用户与终端2200的正面之间的距离逐渐变大时，由处理器2201控制触摸显示屏2205从息屏状态切换为亮屏状态。

本领域技术人员可以理解，图22中示出的结构并不构成对终端2200的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。

图23是本申请一个示例性实施例提供的智能机器人的结构框图，该智能机器人2300表面预设皮肤位置处贴附有如图5或图15所示的柔性传感系统。

可选地，该智能机器人2300中包括处理器2310、存储器2320和柔性传感系统2330，可选地，该智能机器人2300还包括显示屏2340。

可选地，该智能机器人2300包括手指、脚趾等面积较小的皮肤位置以及手臂、腹部、背部等较大的皮肤位置，在面积较小的皮肤位置处，贴附有密度较小且数量较少的电容传感器，在面积较大的皮肤位置处，贴附有密度较大的电容传感器。

存储器2320中存储有至少一条指令、至少

一段程序、代码集或指令集，该至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器2310加载并执行以实现如上述柔性传感系统实现的距离传感功能。

可选地，该计算机可读存储介质可以包括：只读存储器（rom，readonlymemory）、随机存取记忆体（ram，randomaccessmemory）、固态硬盘（ssd，solidstatedrives）或光盘等。其中，随机存取记忆体可以包括电阻式随机存取记忆体（reram,resistancerandomaccessmemory）和动态随机存取存储器（dram，dynamicrandomaccessmemory）。上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。