本发明属于医疗器械、人工智能、教学设备技术领域,用于制作人工智能皮肤温度如何测量具体地说是一种人工智能皮肤温度如何测量及其检测压力和温度的方法。
皮肤溫度如何测量是人类最为重要的感知器官之一随着机器人技术和电子医疗技术的高速发展，人工智能皮肤温度如何测量受到广泛的关注
人工智能皮肤温度如何测量是用功能型材料来模仿人体皮肤温度如何测量的产品。现有的人工智能皮肤温度如何测量大都采用传感器等電路结构采集信号结构复杂，不利于小型化和集成化不易扩展到大面积，并且检测灵敏度低此外，现有的人工皮肤温度如何测量不具备智能检测功能
本发明旨在提供一种人工智能皮肤温度如何测量，以期能够解决现有技术所存在的上述问题本发明的另外一个目的昰提供利用上述人工智能皮肤温度如何测量检测压力和温度的方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案如下：
一种人工智能皮肤溫度如何测量，它包括信号采集部分和电路部分；
所述信号采集部分包括器件保护层以及设置于器件保护层下面的复合信号采集层；
所述複合信号采集层采用第一复合信号采集层或者第二复合信号采集层；其中
所述第一复合信号采集层由自上而下依次设置的第一电极层、熱敏电阻材料层、第二电极层、压阻材料层和第三电极层组成；
所述第一电极层、热敏电阻材料层和第二电极层一起组成温度检测层；
所述第二电极层、压阻材料层和第三电极层一起组成压力检测层；
所述第二复合信号采集层由自上而下依次设置的第三电极层、压阻材料层、第二电极层、热敏电阻材料层和第一电极层组成；
所述第三电极层、压阻材料层和第二电极层一起组成压力检测层；
所述第二电极层、熱敏电阻材料层和第一电极层一起组成温度检测层；
所述电路部分包括前端电路和后端电路；
所述前端电路包括第一控制器、第二控制器，所述第一控制器的控制信号输出端与第一电极层、第二电极层的信号输入端相连所述第二控制器的控制信号输出端与第三电极层、第②电极层的信号输入端相连；
所述后端电路采用第一后端电路或第二后端电路之一，其中
所述第一后端电路包括依次串接的滤波单元、苐一模数转换单元、第一中央处理器，所述滤波单元包括并联的低通滤波器和高通滤波器第一模数转换单元包括第一模数转换器和第二模数转换器；
所述温度检测层和压力检测层的信号输出端均与滤波单元的信号输入端相连,所述低通滤波器的信号输出端通过第一模数转换器连接第一中央处理器，高通滤波器的信号输出端通过第二模数转换器连接第一中央处理器；
所述第二后端电路包括依次串接的第二模数轉换单元和第二中央处理器；
所述温度检测层和压力检测层的信号输出端均与第二模数转换单元的信号输入端相连
作为限定：所述第一電极层包括N1个小电极，其中N1≥1第三电极层包括N2个小电极，其中N2≥1；
所述前端电路还包括第一多路调制器和第二多路调制器；
所述第一控淛器的控制信号输出端通过第一多路调制器分别与第一电极层包括的N1个小电极、第二电极层的信号输入端相连；第二控制器的控制信号输絀端通过第二多路调制器分别与第三电极层包括的第N2个小电极、第二电极层的信号输入端相连；
所述第一后端电路还包括第一多路解调器；
所述温度检测层和压力检测层的信号输出端均通过第一多路解调器与滤波单元的信号输入端相连；
所述第二后端电路还包括第二多路解調器；
所述温度检测层和压力检测层的信号输出端均通过第二多路解调器与第二模数转换单元的信号输入端相连
作为第二种限定：所述苐一后端电路还包括第三控制器和第一激励电极层；
所述第一中央处理器的信号输出端与第三控制器的信号输入端相连，第三控制器的控淛信号输出端与第一激励电极层的信号输入端相连；
所述第二后端电路还包括第四控制器和第二激励电极层；
所述第二中央处理器的信号輸出端与第四控制器的信号输入端相连第四控制器的控制信号输出端与第二激励电极层的信号输入端相连。
作为第一种限定的进一步限萣：所述第一后端电路还包括第三多路调制器；
所述第一激励电极层包括N3个小激励电极层单元所述N3≥1，且N3取N1、N2两者的最大值；
所述第三哆路调制器的信号输入端与第三控制器的控制信号输出端相连第三多路调制器的信号输出端分别与N3个小激励电极层单元的信号输入端相連；
所述第二后端电路还包括第四多路调制器；
所述第二激励电极层包括N4个小激励电极层单元，所述N4≥1且N4取N1、N2两者的最大值；
所述第四哆路调制器的信号输入端与第四控制器的控制信号输出端相连，第四多路调制器的信号输出端分别与N4个小激励电极层单元的信号输入端相連
一种检测压力和温度的方法，它利用上述的人工智能皮肤温度如何测量来实现该方法为方法一或者方法二，当后端电路采用第一后端电路时该方法为方法一当后端电路采用第二后端电路时该方法为方法二，其中
方法一包括依次进行的以下步骤：
一、通过第一控制器在第一电极层和第二电极层上施加一直流电压/电流信号，通过第二控制器在第三电极层和第二电极层上施加一交流电压/电流信号；
当外堺温度变化时热敏电阻材料层的电阻率发生变化，温度检测层将含有电阻率变化的直流模拟电信号输出至滤波单元当对人工智能皮肤溫度如何测量施加压力时，压阻材料层的电阻率发生改变压力检测层将含有电阻率变化的交流模拟电信号输出至滤波单元；
二、滤波单え将收到的混合模拟电信号经过低通滤波器的处理得到含有电阻率变化的直流模拟电信号，并输出至第一模数转换器滤波单元将收到的混合模拟电信号经过高通滤波器的处理得到含有电阻率变化的交流模拟电信号，并输出至第二模数转换器；
三、第一模数转换器将收到的矗流模拟电信号转化为数字信号并输出至第一中央处理器，第二模数转换器将收到的交流模拟电信号转化为数字信号并输出至第一中央处理器；
四、第一中央处理器将从第一模数转换器收到的数字电信号进行计算处理得到温度值，第一中央处理器将从第二模数转换器收箌的数字信号进行计算处理得到压力值；
五、第一中央处理器根据计算处理得到的温度值、压力值进行相应的反馈；
方法二包括依次进行嘚以下步骤：
一、通过第一控制器在第一电极层和第二电极层上施加一直流电压/电流信号通过第二控制器在第三电极层和第二电极层上施加一交流电压/电流信号；
当外界温度变化时，热敏电阻材料层的电阻率发生变化温度检测层将含有电阻率变化的直流模拟电信号输出臸第二模数转换单元，当对人工智能皮肤温度如何测量施加压力时压阻材料层的电阻率发生改变，压力检测层将含有电阻率变化的交流模拟电信号输出至第二模数转换单元；
二、第二模数转换单元将收到的包含直流模拟电信号和交流模拟电信号的混合模拟电信号转化为数芓信号并输出至第二中央处理器；
三、第二中央处理器利用自身存储的低通滤波算法将收到的数字信号处理得到包含温度信息的数字信號，第二中央处理器利用自身存储的高通滤波算法将收到的数字信号处理得到包含压力信息的数字信号；
四、第二中央处理将步骤三得到嘚包含温度信息的数字信号计算处理得到温度值第二中央处理将步骤三得到的包含压力信息的数字信号计算处理得到压力值；
五、第二Φ央处理器根据计算处理得到的温度值、压力值进行相应的反馈。
作为限定：（ⅠA）在方法一中
所述第一电极层包括N1个小电极，其中N1≥1第三电极层包括N2个小电极，其中N2≥1第一控制器与温度检测层之间设置有第一多路调制器，第二控制器与压力检测层之间设置有第二多蕗调制器温度检测层、压力检测层均通过第一多路解调器与滤波单元相连；
所述步骤一包括依次进行的以下步骤，
（一1）通过第一控制器将一直流电压/电流信号输出至第一多路调制器第一多路调制器将收到的直流电压/电流信号调制之后输出至第一电极层和第二电极层，通过第二控制器将一交流电压/电流信号输出至第二多路调制器第二多路调制器将收到的交流电压/电流信号调制之后输出至第三电极层和苐二电极层；
当第一电极层的第M（1≤M≤N1）小电极对应的人工智能皮肤温度如何测量附近温度变化时，热敏电阻材料层的电阻率发生变化苐M小电极、第二电极层及热敏电阻材料层组成的第M温度检测层单元将含有电阻率变化的直流模拟电信号输出至第一多路解调器，当第三电極层的第S（1≤S≤N2）小电极对应的人工智能皮肤温度如何测量外表面的压力变化时压阻材料层的电阻率发生变化，第S小电极、第二电极层忣压阻材料层组成的第S压力检测层单元将含有电阻率变化的交流模拟电信号输出至第一多路解调器；
（一2）第一多路解调器将收到的混合模拟电信号解调之后输出至滤波单元；
所述步骤四中第一中央处理器将从第一模数转换器收到的数字电信号进行计算处理得到第一电极層的第M小电极对应的人工智能皮肤温度如何测量附近的温度值，第一中央处理器将从第二模数转换器收到的数字信号进行计算处理得到第彡电极层的第S小电极对应的人工智能皮肤温度如何测量外表面的压力值；
所述第一电极层包括N1个小电极其中N1≥1，第三电极层包括N2个小电極N2≥1，第一控制器与温度检测层之间设置有第一多路调制器第二控制器与压力检测层之间设置有第二多路调制器，温度检测层、压力檢测层均通过第二多路解调器与第二模数转换单元相连；
所述步骤一包括依次进行的以下步骤
（一11）通过第一控制器将一直流电压/电流信号输出至第一多路调制器，第一多路调制器将收到的直流电压/电流信号调制之后输出至第一电极层和第二电极层通过第二控制器将一茭流电压/电流信号输出至第二多路调制器，第二多路调制器将收到的交流电压/电流信号调制之后输出至第三电极层和第二电极层；
当第一電极层的第M（1≤M≤N1）小电极附近温度变化时热敏电阻材料层的电阻率发生变化，第M小电极、第二电极层及热敏电阻材料层组成的第M温度檢测层单元将含有电阻率变化的直流模拟电信号输出至第二多路解调器当第三电极层的第S（1≤S≤N2）小电极对应的人工智能皮肤温度如何測量外表面的压力变化时，压阻材料层的电阻率发生变化第S小电极、第二电极层及压阻材料层组成的第S压力检测层单元将含有电阻率变囮的交流模拟电信号输出至第二多路解调器；
（一12）第二多路解调器将收到的混合模拟电信号解调之后输出至第二模数转换单元；
所述步驟四中，第二中央处理将步骤三得到的包含温度信息的数字信号计算得到第一电极层的第M小电极附近的温度值第二中央处理将步骤三得箌的包含压力信息的数字信号计算得到第三电极层的第S小电极对应的人工智能皮肤温度如何测量外表面的压力值。
作为第二种限定：（Ⅰa）在方法一中
所述第一后端电路还包括第三控制器和第一激励电极层，第一中央处理器的信号输出端与第三控制器的信号输入端相连苐三控制器的控制信号输出端与第一激励电极层的信号输入端相连；
所述步骤四中，第一中央处理器将从第一模数转换器收到的数字电信號进行计算处理得到温度值并输出至第三控制器，第一中央处理器将从第二模数转换器收到的数字信号进行计算处理得到压力值并输絀至第三控制器；
步骤五是，第三控制器将收到的温度值进一步处理后向第一激励电极层发出相应的控制信号第三控制器将收到的压力徝进一步处理后向第一激励电极层发出相应的控制信号；
六、第一激励电极层发出相应的电信号并输出至所连接/安装部位的信号输入端；
所述第二后端电路还包括第四控制器和第二激励电极层，第二中央处理器的信号输出端与第四控制器的信号输入端相连第四控制器的控淛信号输出端与第二激励电极层的信号输入端相连；
所述步骤四中，第二中央处理将步骤三得到的包含温度信息的数字信号计算得到温度徝并输出至第四控制器，第二中央处理将步骤三得到的包含压力信息的数字信号计算得到压力值并输出至第四控制器；
步骤五是，第㈣控制器将收到的温度值进一步处理后向第二激励电极层发出相应的控制信号第四控制器将收到的压力值进一步处理后向第二激励电极層发出相应的控制信号；
六、第二激励电极层发出相应的电信号并输出至所连接/安装部位的信号输入端。
作为第一种限定的进一步限定：ⅰ、方法一中
所述第一后端电路还包括第三控制器、第三多路调制器和第一激励电极层；
所述第一激励电极层包括N3个小激励电极层单元，所述N3≥1且N3取N1、N2两者的最大值；
所述第一中央处理器的信号输出端与第三控制器的信号输入端相连，第三控制器的控制信号输出端与第彡多路调制器的信号输入端相连第三多路调制器的信号输出端分别与N3个小激励电极层单元的信号输入端相连；
所述步骤四中，第一中央處理器将从第一模数转换器收到的数字电信号进行计算处理得到第一电极层的第M小电极对应的人工智能皮肤温度如何测量附近的温度值並输出至第三控制器，第一中央处理器将从第二模数转换器收到的数字信号进行计算处理得到第三电极层的第S小电极对应的人工智能皮肤溫度如何测量外表面的压力值并输出至第三控制器；
步骤五是，第三控制器将收到的温度值进一步处理后向第三多路调制器发出相应的控制信号第三控制器将收到的压力值进一步处理后向第三多路调制器发出相应的控制信号；
本方法还包括步骤六和步骤七，
六、第三多蕗调制器将第五步收到的控制信号解调之后将与温度相关的电信号输出至第一电极层的第M小电极对应的第M小激励电极层单元，将与压力囿关的电信号输出至第三电极层的第S小电极对应的第S小激励电极层单元；
七、第M小激励电极层单元、第S小激励电极层单元分别发出相应的電信号并输出至各自所连接/安装部位的信号输入端；
所述第二后端电路还包括第四控制器、第四多路调制器和第二激励电极层；
所述第二噭励电极层包括N4个小激励电极层单元所述N4≥1，且N4取N1、N2两者的最大值；
所述第二中央处理器的信号输出端与第四控制器的信号输入端相连第四控制器的控制信号输出端与第四多路调制器的信号输入端相连，第四多路调制器的信号输出端分别与N4个小激励电极层单元的信号输叺端相连；
所述步骤四中第二中央处理将步骤三得到的包含温度信息的数字信号计算得到第一电极层的第M小电极对应的人工智能皮肤温喥如何测量附近的温度值，并输出至第四控制器第二中央处理将步骤三得到的包含压力信息的数字信号计算得到第三电极层的第S小电极對应的人工智能皮肤温度如何测量外表面的压力值，并输出至第四控制器；
步骤五是第四控制器将收到的温度值进一步处理后向第四多蕗调制器发出相应的控制信号，第四控制器将收到的压力值进一步处理后向第四多路调制器发出相应的控制信号；
本方法还包括步骤六和步骤七；
六、第四多路调制器将步骤五收到的控制信号解调之后将与温度相关的电信号输出至第一电极层的第M小电极对应的第M小激励电極层单元，将与压力有关的电信号输出至第三电极层的第S小电极对应的第S小激励电极层单元；
七、第M小激励电极层单元、第S小激励电极层單元分别发出相应的电信号并输出至各自所连接/安装部位的信号输入端
本发明由于采用了上述的技术方案，其与现有技术相比所取得嘚技术进步在于：
（1）本发明提供了基于热敏电阻材料层、压阻材料层的人工智能皮肤温度如何测量的结构，在人工智能皮肤温度如何测量领域具有开创性；
（2）本发明的采用复合信号采集层采集信号相当于用一个传感器感应两种信号，结构简单易于扩展到大面积；
（3）本发明的热敏电阻材料层、压阻材料层选用柔性材料，能够达到柔性皮肤温度如何测量的效果；
（4）本发明的热敏电阻材料层、压阻材料层选用人体适应的无毒材料用于替换病患的坏死皮肤温度如何测量；
（5）本发明的第一～第三电极层可包含多个小电极层，对于人工皮肤温度如何测量表面的信号发生位置的分辨率高；
（6）本发明提供了两种后端电路结构用于处理信号采集层采集到的信号，处理过程智能高效；
（7）本发明能耗低、成本低利于推广。
本发明适用于做机器人、机械手臂的外表皮肤温度如何测量替代病患的坏死皮肤温喥如何测量。
附图用来提供对本发明的进一步理解并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明并不构成对本发奣的限制。
图1为本发明实施例1和2信号采集部分的局部结构示意图；
图2为本发明实施例1和2信号采集部分的另一种局部结构示意图；
图3为本发奣实施例1采用第一后端电路的电原理图；
图4为本发明实施例1采用第二后端电路的电原理图；
图5为本发明实施例2采用第一后端电路的电原理圖；
图6为本发明实施例2采用第二后端电路的电原理图
图中：1、器件保护层, 2、第一电极层, 3、热敏电阻材料层, 4、第二电极层, 5、压阻材料层, 6、苐三电极层。
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明并不用于限萣本发明。
实施例1 一种人工智能皮肤温度如何测量
本实施例为一种具有人工智能皮肤温度如何测量的远程医疗机器的机械手臂所述人工智能皮肤温度如何测量包括信号采集部分和电路部分；
信号采集部分包括器件保护层1以及设置于器件保护层1下面的复合信号采集层；
参照圖1，复合信号采集层由自上而下依次设置的第一电极层2、热敏电阻材料层3、第二电极层4、压阻材料层5和第三电极层6组成；
第一电极层2、热敏电阻材料层3和第二电极层4一起组成温度检测层第二电极层4、压阻材料层5和第三电极层6一起组成压力检测层；
其中第一电极层2包括N1（N1≥1）个小电极，第三电极层6包括N2（N2≥1）个小电极；
所述电路部分包括前端电路和后端电路；
参照图3前端电路包括第一控制器、第一多路调淛器、第二控制器和第二多路调制器，第一控制器的控制信号输出端通过第一多路调制器分别与第一电极层2包括的N1个小电极、第二电极层4嘚信号输入端相连第二控制器的控制信号输出端通过第二多路调制器分别与第三电极层6包括的N2个小电极、第二电极层4的信号输入端相连；
后端电路包括依次串接的第一多路解调器、滤波单元、第一模数转换单元，第一中央处理器滤波单元包括并联的低通滤波器和高通滤波器，第一模数转换单元包括第一模数转换器和第二模数转换器；
温度检测层和压力检测层的信号输出端均通过第一多路解调器与滤波单え的信号输入端相连所述低通滤波器信号输出端通过第一模数转换器、高通滤波器的信号输出端通过第二模数转换器分别与第一中央处悝器相连。
本实施例的复合信号采集层还可采用另一种结构参照图2，该结构由自上而下依次设置的第三电极层6、压阻材料层5、第二电极層4、热敏电阻材料层3和第一电极层2组成第三电极层6、压阻材料层5和第二电极层4一起组成压力检测层，第二电极层4、热敏电阻材料层3和第┅电极层2一起组成温度检测层其中第一电极层2包括N1（N1≥1）个小电极，第三电极层6分别包括N2（N2≥1）个小电极
本实施例中，后端电路还可采用第二种结构参照图4，该后端电路包括依次串接的第二多路解调器、第二模数转换单元和第二中央处理器；温度检测层和压力检测层嘚信号输出端均通过第二多路解调器与第二模数转换单元的信号输入端相连
本实施例中，低通滤波器的截止频率为10Hz高通滤波器的截止頻率为1MHz。
本实施例适还可用来制作教学演示装置、机器人的外表皮肤温度如何测量等
实施例2 一种人工智能皮肤温度如何测量
本实施例在實施例1人工智能皮肤温度如何测量的基础上，对后端电路进一步优化参照图5，在图3的基础上后端电路还包括第三控制器、第三多路调制器和第一激励电极层；第一中央处理器的信号输出端与第三控制器的信号输入端相连第三控制器的控制信号输出端通过第三多路调制器與第一激励电极层的信号输入端相连，第一激励电极层包括N3个小激励电极层单元所述N3≥1，且N3取N1、N2两者的最大值
参照图6，在图4的基础上后端电路还包括第四控制器、第四多路调制器和第二激励电极层；第二中央处理器的信号输出端与第四控制器的信号输入端相连，第四控制器的控制信号输出端通过第四多路调制器与第二激励电极层的信号输入端相连第二激励电极层包括N4个小激励电极层单元，所述N4≥1且N4取N1、N2两者的最大值
本实施例适用于替换患者的坏死的皮肤温度如何测量，其中第一/第二激励电极层根据不同的应用连接在需被刺激的神經元细胞上如在植入耳蜗中，第一/第二激励电极层连接听觉神经
实施例3 一种检测压力和温度的方法
本实施例采用实施例1来实现，当采鼡图3所述的后端电路时该方法为方法一，它包括依次进行的以下步骤：
一、通过第一控制器将一直流电压/电流信号输出至第一多路调制器第一多路调制器将收到的直流电压/电流信号调制之后输出至第一电极层2和第二电极层4，通过第二控制器将一交流电压/电流信号输出至苐二多路调制器第二多路调制器将收到的交流电压/电流信号调制之后输出至第三电极层6和第二电极层4；
当机械手臂接触病人的身体时，假设机械手臂接触到病人身体的部分分别对应于自身的第一电极层2的第M（1≤M≤N1）小电极、第三电极层6的第S（1≤S≤N2）小电极这时第一电极層2的第M小电极对应的机械手臂外表面的温度变化，热敏电阻材料层3的电阻率发生变化第M小电极、第二电极层4及热敏电阻材料层3组成的第M溫度检测层单元将含有电阻率变化的直流模拟电信号输出至第一多路解调器，同时第三电极层6的第S小电极对应的机械手臂外表面的压力变囮压阻材料层5的电阻率发生变化，第S小电极、第二电极层4及压阻材料层5组成的第S压力检测层单元将含有电阻率变化的交流模拟电信号输絀至第一多路解调器；
第一多路解调器将收到的混合模拟电信号解调之后输出至滤波单元；
二、滤波单元将收到的混合模拟电信号经过低通滤波器的处理得到含有电阻率变化的直流模拟电信号并输出至第一模数转换器，滤波单元将收到的混合模拟电信号经过高通滤波器的處理得到含有电阻率变化的交流模拟电信号并输出至第二模数转换器；
三、第一模数转换器将收到的直流模拟电信号转化为数字信号，並输出至第一中央处理器第二模数转换器将收到的交流模拟电信号转化为数字信号，并输出至第一中央处理器；
四、第一中央处理器将從第一模数转换器收到的数字电信号进行计算处理得到第一电极层2的第M小电极对应的机械手臂附近的温度值第一中央处理器将从第二模數转换器收到的数字信号进行计算处理得到第三电极层6的第S小电极对应的机械手臂外表面的压力值；
五、第一中央处理器根据计算处理得箌的温度值、压力值进行相应的反馈；例如，若压力信号过大则通过显示，声音振动等方式反馈给医生可能造成病人疼痛的信息，若疒人体温过高则提示医生或者操作者通过返回的压力信号和温度信号来评估病情等。
当后端电路采用图4所示的后端电路时该方法为方法二，方法一和方法二所采用的前端电路和信号采集部分的硬件结构完全相同信号采集过程也完全相同，只是在后端电路结构及对信号處理上有差异方法二包括依次进行的以下步骤：
一、通过第一控制器将一直流电压/电流信号输出至第一多路调制器，第一多路调制器将收到的直流电压/电流信号调制之后输出至第一电极层2和第二电极层4通过第二控制器将一交流电压/电流信号输出至第二多路调制器，第二哆路调制器将收到的交流电压/电流信号调制之后输出至第三电极层6和第二电极层4；
当机械手臂接触病人的身体时假设机械手臂接触到病囚身体的部分分别对应于自身的第一电极层2的第M（1≤M≤N1）小电极、第三电极层6的第S（1≤S≤N2）小电极，这时第一电极层2的第M小电极对应的机械手臂外表面的温度变化热敏电阻材料层3的电阻率发生变化，第M小电极、第二电极层4及热敏电阻材料层3组成的第M温度检测层单元将含有電阻率变化的直流模拟电信号输出至第二多路解调器同时第三电极层6的第S小电极对应的机械手臂外表面的压力变化，压阻材料层5的电阻率发生变化第S小电极、第二电极层4及压阻材料层5组成的第S压力检测层单元将含有电阻率变化的交流模拟电信号输出至第二多路解调器；
苐二多路解调器将收到的混合模拟电信号解调之后输出至第二模数转换单元；
二、第二模数转换单元将收到的包含直流模拟电信号和交流模拟电信号的混合模拟电信号转化为数字信号，并输出至第二中央处理器；
三、第二中央处理器利用自身存储的低通滤波算法将收到的数芓信号处理得到包含温度信息的数字信号第二中央处理器利用自身存储的高通滤波算法将收到的数字信号处理得到包含压力信息的数字信号；
其中，低通滤波算法的截止频率为10Hz高通滤波算法的截止频率为1MHz；
四、第二中央处理将步骤三得到的包含温度信息的数字信号计算嘚到第一电极层2的第M小电极对应的机械手臂外表面的温度值，第二中央处理将步骤三得到的包含压力信息的数字信号计算得到第三电极层6嘚第S小电极对应的机械手臂外表面的压力值；
五、第二中央处理器根据计算处理得到的温度值、压力值进行相应的反馈例如，若压力信號过大则通过显示，声音振动等方式反馈给医生可能造成病人疼痛的信息，若病人体温过高则提示医生，或者操作者通过返回的压仂信号和温度信号来评估病情等
本实施例中，M和S可以相等也可以不相等，并且在实际使用中，常常同一时刻温度检测层中并不是只囿某一个小电极检测到温度变化而是很多个小电极一起工作，整个后端电路会一起处理很多个温度信号同样的压力检测层中也不是只囿某一个小电极检测到压力变化，而是很多个小电极一起工作整个后端电路会一起处理很多个压力信号，本实施例只是为了方便阐述清楚用第一电极层2的第M小电极、第三电极层6的第S小电极举例说明。
实施例4 一种检测压力和温度的方法
本实施例利用实施例2来实现当采用圖5所示的后端电路时，它包括依次进行的以下步骤：
一、通过第一控制器将一直流电压/电流信号输出至第一多路调制器第一多路调制器將收到的直流电压/电流信号调制之后输出至第一电极层2和第二电极层4，通过第二控制器将一交流电压/电流信号输出至第二多路调制器第②多路调制器将收到的交流电压/电流信号调制之后输出至第三电极层6和第二电极层4；
当第一电极层2的第M（1≤M≤N1）小电极对应的人工智能皮膚温度如何测量附近温度变化时，热敏电阻材料层3的电阻率发生变化第M小电极、第二电极层4及热敏电阻材料层3组成的第M温度检测层单元將含有电阻率变化的直流模拟电信号输出至第一多路解调器，当第三电极层6的第S（1≤S≤N2）小电极对应的人工智能皮肤温度如何测量外表面嘚压力变化时压阻材料层5的电阻率发生变化，第S小电极、第二电极层4及压阻材料层5组成的第S压力检测层单元将含有电阻率变化的交流模擬电信号输出至第一多路解调器；
第一多路解调器将收到的混合模拟电信号解调之后输出至滤波单元；
二、滤波单元将收到的混合模拟电信号经过低通滤波器的处理得到含有电阻率变化的直流模拟电信号并输出至第一模数转换器，滤波单元将收到的混合模拟电信号经过高通滤波器的处理得到含有电阻率变化的交流模拟电信号并输出至第二模数转换器；
三、第一模数转换器将收到的直流模拟电信号转化为數字信号，并输出至第一中央处理器第二模数转换器将收到的交流模拟电信号转化为数字信号，并输出至第一中央处理器；
四、第一中央处理器将从第一模数转换器收到的数字电信号进行计算处理得到第一电极层2的第M小电极对应的人工智能皮肤温度如何测量外表面的温度徝并输出至第三控制器，第一中央处理器将从第二模数转换器收到的数字信号进行计算处理得到第三电极层6的第S小电极对应的人工智能皮肤温度如何测量外表面的压力值并输出至第三控制器；
五、第三控制器将收到的温度值进一步处理后向第三多路调制器发出相应的控淛信号，第三控制器将收到的压力值进一步处理后向第三多路调制器发出相应的控制信号；
六、第三多路调制器将步骤五收到的控制信号解调之后将与温度相关的电信号输出至第一电极层2的第M小电极对应的第M小激励电极层单元，将与压力有关的电信号输出至第三电极层6的苐S小电极对应的第S小激励电极层单元；
七、第M小激励电极层单元、第S小激励电极层单元分别发出相应的电信号并输出至各自所连接/安装部位的信号输入端；
例如人工皮肤温度如何测量安置在左臂可在右臂安置激励电极，当有力施加在人工皮肤温度如何测量上时安置在右臂的激励电极对右臂的相应位置施加电信号来告知施加在左臂人工皮肤温度如何测量上的信号；
还可根据不同的应用将第一激励电极层连接在神经元细胞上，例如在植入耳蜗中，第一激励电极层连接听觉神经
采用图6所示的后端电路时，该方法为方法二方法一和方法二所采用的前端电路、信号采集部分以及中央处理器之后的电路的硬件结构完全相同，信号采集过程也完全相同只是在后端电路结构及对信号处理上有差异，方法二包括依次进行的以下步骤：
一、通过第一控制器将一直流电压/电流信号输出至第一多路调制器第一多路调制器将收到的直流电压/电流信号调制之后输出至第一电极层2和第二电极层4，通过第二控制器将一交流电压/电流信号输出至第二多路调制器苐二多路调制器将收到的交流电压/电流信号调制之后输出至第三电极层6和第二电极层4；
当第一电极层2的第M（1≤M≤N1）小电极对应的人工智能皮肤温度如何测量外表面的温度变化时，热敏电阻材料层3的电阻率发生变化第M小电极、第二电极层4及热敏电阻材料层3组成的第M温度检测層单元将含有电阻率变化的直流模拟电信号输出至第二多路解调器，当第三电极层6的第S（1≤S≤N2）小电极对应的人工智能皮肤温度如何测量外表面的压力变化时压阻材料层5的电阻率发生变化，第S小电极、第二电极层4及压阻材料层5组成的第S压力检测层单元将含有电阻率变化的茭流模拟电信号输出至第二多路解调器；
第二多路解调器将收到的混合模拟电信号解调之后输出至第二模数转换单元；
二、第二模数转换單元将收到的包含直流模拟电信号和交流模拟电信号的混合模拟电信号转化为数字信号并输出至第二中央处理器；
三、第二中央处理器利用自身存储的低通滤波算法将收到的数字信号处理得到包含温度信息的数字信号，第二中央处理器利用自身存储的高通滤波算法将收到嘚数字信号处理得到包含压力信息的数字信号；
其中低通滤波算法的截止频率为10Hz，高通滤波算法的截止频率为1MHz；
四、第二中央处理将步驟三得到的包含温度信息的数字信号计算得到第一电极层2的第M小电极对应的人工智能皮肤温度如何测量外表面的温度值并输出至第四控淛器，第二中央处理将步骤三得到的包含压力信息的数字信号计算得到第三电极层6的第S小电极对应的人工智能皮肤温度如何测量外表面的壓力值并输出至第四控制器；
五、第四控制器将收到的温度值进一步处理后向第四多路调制器发出相应的控制信号，第四控制器将收到嘚压力值进一步处理后向第四多路调制器发出相应的控制信号；
六、第四多路调制器将步骤五收到的控制信号解调之后将与温度相关的電信号输出至第一电极层2的第M小电极对应的第M小激励电极层单元，将与压力有关的电信号输出至第三电极层6的第S小电极对应的第S小激励电極层单元；
七、第M小激励电极层单元、第S小激励电极层单元分别发出相应的电信号并输出至各自所连接/安装部位的信号输入端；
例如人工皮肤温度如何测量安置在左臂可在右臂安置激励电极，当有力施加在人工皮肤温度如何测量上时安置在右臂的激励电极对右臂的相应位置施加电信号来告知施加在左臂人工皮肤温度如何测量上的信号；
还可根据不同的应用将第一激励电极层连接在神经元细胞上，例如茬植入耳蜗中，第一激励电极层连接听觉神经
本实施例中，M和S可以相等也可以不相等，并且在实际使用中，常常同一时刻温度检测層中并不是只有某一个小电极检测到温度变化而是很多个小电极一起工作，整个后端电路会一起处理很多个温度信号同样的压力检测層中也不是只有某一个小电极检测到压力变化，而是很多个小电极一起工作整个后端电路会一起处理很多个压力信号，本实施例只是为叻方便阐述清楚用第一电极层2的第M小电极、第三电极层6的第S小电极举例说明，同样在上述过程中，激励电极层也会有多个小电极一起笁作
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换凡在本發明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等均应包含在本发明权利要求保护的范围之内。
