Abstract
本論文主要之目的在於設計及製作一新型電容式可檢測正向力及剪力之透明軟性觸覺感測器，此感測器將可使用在軟性顯示器觸控面板、機器人皮膚等相關應用。本研究所設計之元件，乃是利用單偏差電極對來取代四電極設計，不同於過去用到四個電極才能量測剪力的設計，單偏差電極對以改變電極形狀來放大電容之變化。在本研究中使用有限元素多重物理量耦合分析軟體COMSOL4 進行 機械場和靜電場的模擬，搜尋最佳化參數，以此參數實作元件。 在製程中分別以PET、PDMS 等具有撓性之材料作為基板和結構層，運用透明導電薄膜ITO 來製作電極，之後利用翻模和濺鍍等方式製作出各結構層，再使用UV 膠進行對準黏合。黏合後的元件以軟性連接器與控制和量測電路板連結，並建立一組完整的可攜式實驗平台。後續量測電路使用Analog 公司的數位電容轉換器、Microchip 公司的控制器和Linear Technology 公司的電源路徑管理器，並配合Matlab 模組進行DSP 濾波器設計，以此組合出完整的可攜式透明軟性觸覺感測器之實驗平台，並對元件之正向力、剪力、多點觸控、反應速度、透明度、柔軟度等進行測試和討論。