面向智能塑身衣的柔性传感器的研究与设计

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1、分类号TP212.6学校代码10495ＵＤＣ621密级公开硕士学位论文面向智能塑身衣的柔性传感器的研究与设计作者姓名：谭捷学号：1515033010指导教师：梅顺齐教授学科门类：工学专业：机械工程研究方向：机电一体化完成日期：二零一八年三月WuhanTextileUniversityM.E.DissertationResearchandDesignofFlexibleSensorforSmartShapewearCandidate：TanJieSupervisor：Prof.MeiShun-qiTime:March2018独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师

2、的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解武汉纺织大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权武汉纺织大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文

3、作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要智能柔性可穿戴技术是一门多学科协同与结合的现代化创新技术。近年来，国外许多发达国家对这个新兴领域的研究已经取得了不少成效和市场，在国内也有着深刻的社会意义以及研发前景。本课题结合我国对智能柔性纺织品研究匮乏的事实以及国内塑身衣的产业现状，对柔性应变传感器进行研究与开发，将传感器及其相关电子元件与普通塑身衣结合在一起制成具有能够随时测量用户体围功能的智能塑身衣。本课题分析并讨论了国内外对智能服装的研发近况，结合国内塑身保健行业的产品现状和产业痛点，以解决现阶段群众对塑身衣功能的需求以及提高我国可穿戴技术核心性为目标，对智能

4、塑身衣进行了设计与研发。本课题主要进行了下列工作的研究与分析：（1）为实现智能塑身衣在保留原本塑身功能的同时还能够测量用户体围，本课题对智能塑身衣的总体结构进行了设计。采用模块化的设计思路将智能塑身衣分为柔性纺织材料、柔性传感器、柔性电源、柔性封装和信号接收等部分进行分块设计。对每个模块的功能以及组成材料进行了分析，并对非功能性纺织材料部分的工艺流程进行了设计。（2）根据智能塑身衣的功能需求选择了柔性应变传感器作为其传感系统的核心元件。设计出柔性应变传感器的制备方案，选择以硅胶、导电炭黑、银粉为原材料的导电硅胶作为传感器的主要元件。（3）使用热硫化的方法将导电硅胶原材料放入恒

5、温烘箱中进行固化，待导电硅胶制备成功后对其进行导电性和延展性的测试实验。通过对实验结果的分析与讨论，将实验数据反馈并改善导电硅胶原材料之间的制备配比，最终得到了一个同时满足导电性与延展性需求的最佳配比。（4）在完成了本课题实验的基础上，在与课题合作的企业中进行柔性传感器的制备以及智能塑身衣样品的生产实验。同时根据本课题中获得的成果发明了几种柔性传感器。对本课题的研究工作进行总结与反思，并对课题后续的研究与应用进行了规划。关键词：柔性传感器；智能塑身衣；导电硅胶；硫化研究类型：应用研究AbstractSmartwearabletechnologyisamoderninnovat

6、iontechnologyofmultidisciplinaryintegration.Inrecentyears,manydevelopedcountries'researchinthisnewareahasachievedalotofresultsandmarket,italsohasprofoundsocialsignificanceandR&DprospectsinChina.ThissubjectcombinesfactsoflessresearchonsmartflexibletextilesandindustrystatusofshapewearinChina,

7、doingresearchanddevelopmentonflexiblestrainsensor,Combiningaflexiblesensorwithanormalshapewearandmakingitintoasmartshapewearwhichhasthefunctionofmeasuringtheuser'sbodycircumference.Thissubjecthasanalysedanddiscussesedtherecentresearchanddevelopmentofsmar