(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211373471.8 (22)申请日 2022.11.04 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华园1号 (72)发明人 臧浠凝　黄金财　胡行健　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 专利代理师 雷玉龙 (51)Int.Cl. G16C 60/00(2019.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种多自由度高能束源原位加工高分子智 能传感器的方法 (57)摘要 本发明涉及原位传感器技术领域， 特别涉及 一种多自由度高能束源原位加工高分子智能传 感器的方法， 其中， 方法包括： 获取高分子器件待 加工曲表 面的三维模型和加工目标； 根据加工目 标规划高能束源的加工参数， 并根据三维模型规 划多自由度设备的加工轨迹； 利用加工轨迹控制 多自由度设备的执行器运动的同时， 利用加工参 数控制高能束源对待加工曲表面进行碳化改性 与性能调制， 实现高能束源的多自由度加工， 以 将高分子器件加工成高分子智 能传感器。 由此， 解决了相关技术采用固定高能束如激光对高分 子材料平整表面进行碳化改性， 导致传感性能 差、 加工效率低， 且传感区域局限于平面 等问题。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 115527640 A 2022.12.27 CN 115527640 A 1.一种高分子智能传感器的原位加工方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取高分子器件待加工曲表面的三维模型和 加工目标； 根据所述加工目标规划高能束源的加工参数， 并根据所述三维模型规划多自由度设备 的加工轨迹； 利用所述加工轨迹控制所述多自由度设备的执行器运动的同时， 利用所述加工参数控 制所述高能束源对所述待加工曲表面进行碳化改性与性能调制， 并在所述执行器运动的过 程中， 控制高能束源的光轴夹角和离焦距离为目标值， 实现所述高能束源的多自由度加工， 以将所述高分子器件加工成高分子智能传感器。 2.根据权利要求1所述的高分子智能传感器的原位加工方法， 其特征在于， 所述控制高 能束源的光轴夹角和离焦距离为目标值， 包括： 控制所述高能束源的光轴为所述待加工曲表面的垂线， 且所述高能束源的焦点位于所 述待加工曲表面。 3.根据权利要求1所述的高分子智能传感器的原位加工方法， 其特征在于， 所述获取高 分子器件待加工曲表面的三维模型和 加工目标， 包括： 获取所述高分子器件的工程模型， 导入所述工程模型得到所述高分子器件待加工曲表 面的三维模型； 或者， 通过 预设激光扫描仪扫描所述高分子器件待加工曲表面 生成所述 三维模型。 4.根据权利要求1所述的高分子智能传感器的原位加工方法， 其特征在于， 在利用所述 加工轨迹控制所述多自由度设备的执 行器运动之前， 还 包括： 固定所述高分子器件， 将高能束源安装于所述多自由度设备的执 行器末端上； 或者， 固定所述高能束源， 将所述高分子器件安装于所述多自由度设备的执行器末端 上。 5.根据权利要求1所述的高分子智能传感器的原位加工方法， 其特征在于， 所述加工目 标包括待加工曲表面的传感功能、 传感区域、 通道数、 区域电学与物理性质中的一个或多 个； 所述加工参数包括能束脉宽、 功率和重复频率中一个或多个。 6.一种高分子智能传感器的原位加工装置， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 用于获取高分子器件待加工曲表面的三维模型和 加工目标； 规划模块， 用于根据所述加工目标规划高能束源的加工参数， 并根据所述三维模型规 划多自由度设备的加工 轨迹； 加工模块， 用于利用所述加工轨迹控制所述多自由度设备的执行器运动的同时， 利用 所述加工参数控制所述高能束源对所述待加工曲表面进行碳化改性与性能调制， 并在所述 执行器运动的过程中， 控制高能束源的光轴夹角和离焦距离为 目标值， 实现所述高能束源 的多自由度加工， 以将所述高分子器件加工成高分子智能传感器。 7.一种高分子智能传感器， 其特征在于， 所述高分子智能传感器基于权利要求1 ‑5任意 一项所述的高分子智能传感器的原位加工方法在预设传感区域原位制备 得到。 8.一种假体， 其特 征在于， 包括： 假体本体； 所述假体本体表面的预设传感区域封装有如权利要求7所述的高分子智能传感器， 利 用所述高分子智能传感器感测所述预设传感区域处的压力， 输出应变信号， 以基于所述应权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115527640 A 2变信号对所述 假体进行监测。 9.一种电子设备， 其特征在于， 包括： 存储器、 处理器及存储在所述存储器上并可在所 述处理器上运行的计算机程序， 所述处理器执行所述程序， 以实现如权利要求 1‑5任一项所 述的高分子智能传感器的原位加工方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被处理器 执行， 以用于实现如权利要求1 ‑5任一项所述的高分子智能传感器的原位加工方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115527640 A 3