柔性織物鍵盤開關(guān)三維結(jié)構(gòu)及參數(shù)的優(yōu)化和預(yù)測.pdf

1、柔性織物鍵盤開關(guān)作為電子智能紡織品的重要元器件之一，它可折疊和卷曲，能廣泛地應(yīng)用于服裝、家具和可穿戴計算機等領(lǐng)域。對于柔性鍵盤開關(guān)的研究與開發(fā)，有的采用各層單獨織造，多層層合的方法。該種方法不能一次成型，需要多道工序。有的采用了金屬等附件，該種方法抑制了開關(guān)的柔軟性。有的采用了兩層及以下的結(jié)構(gòu)，對保證開關(guān)的穩(wěn)定性和可靠性提出了嚴格的要求。
　　 首先，按照鍵盤開關(guān)的基本原理，提出了采用三維立體機織的方法實現(xiàn)織物鍵盤開關(guān)。該方法可

2、一次成型，無需重復(fù)勞動，無需后加工。由三維結(jié)構(gòu)的支撐部分和孔洞部分組成。
　　 第二，依據(jù)薄膜開關(guān)的部頒標準、相關(guān)文獻和實驗條件，建立了織物鍵盤開關(guān)的性能測試指標。自行設(shè)計并開發(fā)了LLY-06織物鍵盤載荷測試儀，對導(dǎo)通壓力和開關(guān)行程進行測試與分析。把它與KEITHLEY4200-SCS型半導(dǎo)體特性分析系統(tǒng)同時使用，測試了導(dǎo)通率和接觸電阻。
　　 第三，設(shè)計了梯形、X形、貫穿接結(jié)和浮長線結(jié)構(gòu)的支撐部分，主要考察了總織造時間

3、、壓縮模量、導(dǎo)通率和導(dǎo)通壓力。通過SPSS中的因子分析法綜合評價，評分越高，評價越好。因此采用貫穿接結(jié)結(jié)構(gòu)的支撐部分，綜合性能最佳。
　　 第四，設(shè)計了隧道式和有間隔經(jīng)紗的孔洞部分。自行設(shè)計開發(fā)了開關(guān)串聯(lián)的檢測系統(tǒng)。可以發(fā)現(xiàn)，有間隔經(jīng)紗的孔洞部分優(yōu)于隧道式的孔洞部分。
　　 第五，當支撐部分采用貫穿接結(jié)，孔洞部分采用有間隔經(jīng)紗時，使用Minitab軟件中的田口方法進行了參數(shù)設(shè)計和優(yōu)化分析。主要考察導(dǎo)通壓力和導(dǎo)通率，影響因

4、素主要有絕緣材料種類，孔洞尺寸，金屬絲合股根數(shù)和間隔緯紗類型。每個因素各有三水平，設(shè)計了27種實驗，分析得出最優(yōu)水平組合。田口預(yù)測導(dǎo)通壓力為136.58cN，導(dǎo)通率為0.935。實驗得出導(dǎo)通壓力為130.11cN，導(dǎo)通率為0.91，二者具有較好的一致性。
　　 第六，建立了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對最優(yōu)參數(shù)組合進行仿真。輸入?yún)?shù)28個，前25個輸入?yún)?shù)作為訓(xùn)練樣本，第26～28個輸入?yún)?shù)作為測試樣本。三個測試樣本的期望值和預(yù)測值擬合程度