“基于光电原理的三维触觉电子皮肤”入选2024世界机器人大赛十大技术创新成果

 

　　柔性触觉电子皮肤可用于机器人、医疗康复、体育运动、人机协作等领域，而现有传感器存在灵敏度低、稳定性差的问题，无法满足人机交互系统中对交互力的可靠获取。为提升传感器的性能，课题组提出了一种光电式柔性三维触觉传感器，该传感器与同类型传感器相比具有灵敏度高、稳定性好、抗过载能力强的优点。经过阵列化，传感器可以实现2000个触点的触觉压力检测，单个触点间距可以达到3mm。举例来说，该传感器安装在机械臂末端可以识别一滴水(约0.05g)引起的触觉切向力变化，且可以经受汽车(约1.5t)碾压而不损坏，制作的电子皮肤可以检测到苍蝇运动引起的重量变化。
 

　　基于该检测原理，团队开发出一系列压力/触觉感知传感器(如下图所示)，包括用于介入磁控导丝机器人的微型压力传感器，最小检测压力小于0.01N；接近/触觉感知双模态阵列传感器，可同时用于非接触操控和压力检测；高密度、大面积触觉感知电子皮肤，阵列触点间距3mm，触点总数可达2025个。
 

　　世界机器人大赛(World Robot Contest)由中国电子学会主办，由选拔赛(WRCT)、锦标赛(WRCC)、总决赛(WRCF)组成，大赛自2015年起已成功举办了9届，共吸引了全球20余个国家近30万名选手参赛，被广泛赞誉为机器人界的“奥林匹克”。
 

课题组研制的触觉电子皮肤