觸覺(jué)感知是人類的基本生存技能之一,隨著目前機(jī)器人時(shí)代的快速迭代更新,觸覺(jué)傳感器已經(jīng)使用于多種領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了在人機(jī)交互,柔性抓取等方面的出色表現(xiàn)。然而,無(wú)法實(shí)現(xiàn)超分辨率感知;無(wú)法在水中、封閉環(huán)境下感知;整體感知受限于傳感器陣列及導(dǎo)線連接設(shè)計(jì)等問(wèn)題。
最近,浙江大學(xué)趙朋教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種無(wú)線超分辨率大面積柔性觸覺(jué)磁傳感器。通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法和特殊磁排布實(shí)現(xiàn)的柔性大面積觸覺(jué)磁感知部件,兼具超分辨率感知和無(wú)線傳輸功能,充分展示了該傳感器在未來(lái)人機(jī)交互、仿人機(jī)器人觸覺(jué)感知等方面的應(yīng)用潛力。該工作以“Wireless Flexible Magnetic Tactile Sensor with Super-Resolution in Large-Areas” 為題發(fā)表在《ACS Nano》上,浙江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院碩士生胡昊和博士后張承謙為共同第一作者。通訊作者為浙江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院趙朋教授。該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、浙江省‘尖兵’“領(lǐng)雁”研發(fā)攻關(guān)計(jì)劃資助以及國(guó)家博士后創(chuàng)新人才計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。
圖1. 柔性磁觸覺(jué)傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理
該工作使用KNN聚類算法和克里金差值發(fā)實(shí)現(xiàn)了磁膜超分辨率位置感知識(shí)別(圖2a,b,c)。通過(guò)特定的充磁方式,按壓負(fù)載力與z方向磁場(chǎng)強(qiáng)度變化值呈現(xiàn)良好的線形關(guān)系,因此可以通過(guò)z方向的磁場(chǎng)變化值精確得到按壓負(fù)載力的大小(圖2f,g,h)。
圖2. 按壓負(fù)載力的位置及力度感知
圖3. 磁傳感器的柔性及強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性展示
圖4. 實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程操縱機(jī)械臂抓取物體展示及仿人機(jī)器人大面積觸覺(jué)皮膚展示
原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c08664
課題組網(wǎng)站:https://person.zju.edu.cn/pengzhao
- 廈門大學(xué)廖新勤 AFM:基于梯度超表面結(jié)構(gòu)的事件驅(qū)動(dòng)觸覺(jué)傳感器用于自適應(yīng)抓取 2025-04-28
- 澳門大學(xué)周冰樸團(tuán)隊(duì) Adv. Mater. : 基于仿生磁化微脊結(jié)構(gòu)的“粘-滑”過(guò)程重構(gòu) 2025-03-21
- 密歇根州立林少挺教授團(tuán)隊(duì) Adv. Mater.:抗疲勞力致變色水凝膠 - 賦能新型觸覺(jué)傳感器 2024-10-16
- 陜科大王學(xué)川/劉新華、川大陳一寧:基于天然皮膚有機(jī)水凝膠的自供電無(wú)線傳輸智能生物電子平臺(tái),用于慢性傷口診斷、評(píng)估和加速愈合 2023-10-16
- 香港城大申亞京教授課題組與港大潘佳教授課題組合作《Sci. Robot.》:利用磁性薄膜制備自解耦和超分辨率的機(jī)器人觸覺(jué)皮膚 2021-02-25
- 杭師大黃又舉教授團(tuán)隊(duì) JACS:超低表面能界面微環(huán)境構(gòu)筑大面積超晶格單層膜 2025-03-20
- 四川大學(xué)張興棟院士團(tuán)隊(duì)王啟光/樊渝江 ACS Nano:益生菌膜囊泡錨定水凝膠用于大面積傷口的血管新生與修復(fù) 2025-01-21
誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技

- 中國(guó)科大陳昶樂(lè)/安大陳敏、...
- 廈門大學(xué)侯旭教授團(tuán)隊(duì) AFM:...
- 瞿金平教授華科大團(tuán)隊(duì)牛冉研...
- 太原理工大學(xué)張虎林教授 Adv...
- 北化魏杰教授團(tuán)隊(duì) CEJ:三波...
- 南方科技大學(xué)郭傳飛教授團(tuán)隊(duì)...
- 西南大學(xué)康燕堂/徐立群/徐琨...
- 太原理工大學(xué)葉亞楠/朱石磊...
- 格羅寧根大學(xué)/特文特大學(xué) CR...
- 武漢大學(xué)陳朝吉、高恩來(lái)/林...
- 青科大超臨界發(fā)泡團(tuán)隊(duì) AFM:...