电子皮肤将为智能机器人领域带去一场革命。目前的机器人不仅能够实现简单的动作,甚至能够替代人类做一些工作。然而,皮肤恰恰是在机器人技术的研发中最不易被注意的部分。因此,机器人往往难以感知复杂的三维触觉力度,不能体会拿起乒乓球与苹果所需力量的差异。
对于这一难点,电子皮肤则可以很好地进行解决。电子皮肤拥有良好的压敏特性及柔韧性,既能够赋予机器人敏感的触觉,又能改善其机械笨重的动作,增强机器人的灵活性。
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FET(Filed Effect Transistor:场效应晶体管)大致可分为MOS(Metal Oxide Semiconductor:金属氧化物半导体)和结型两类。特别是MOS型FET(MOSFET),与上述双极型晶体管相比,其平面型结构以及相邻同类元件间干扰极小,基本上无需分离使用,因易于集成化、细微化且低功耗,因此是IC和LSI中必不可少的元件。接下来我们来看看MOS型FET的工作原理。
图7是N型MOSFET概要图。G被称为“栅”极,G下面是作为绝缘体的氧化膜,源极S和漏极D夹住栅极。栅极与源极之间电压为0V时,N型半导体构成的源极和漏极之间夹入P型半导体,形成反向结合,形成绝缘。也就是说,源极和漏极之间无电流通过。
当在栅极上外加电压时,自由电子被吸引到栅极下方。源极和漏极之间自由电子增多,电流容易通过。也就是说,可以通过向栅极外加电压,来控制源漏极之间的电流。
其主要被用于开关电路及放大电路。当栅极上外加的电压稳定不变时,源漏极间电流也稳定,因此可用作定电压源。
栅极下面的电流通道为N型时称为N型MOSFET,栅极下面的电流通道为P型时P型MOSFET。
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