近年來，電子皮膚作為新興的柔性傳感器件，具有仿皮膚的結構和功能，在健康醫療、觸覺反饋仿生電子、機器人等領域具有重要應用價值。電子皮膚在機器人觸覺感知方面的作用尤為關鍵，搭建了人-機-物交互的橋梁，通過獨特的觸覺通道賦予機器人更豐富的感知能力，在提高人機交互的舒適性和安全性方面展現出潛力。為在復雜環境中準確感知并響應，電子皮膚應擁有超寬量程、高線性度、高一致性等特性。當前，普遍采用的技術路徑是印刷電子技術。這一技術具有印刷成本低、周期短、可實現批量化生產、適應性強等優點，為電子皮膚制造提供了新的可能性，成為規?；圃祀娮悠つw的優選技術。
近日，中國科學院重慶綠色智能技術研究院科研人員在《納米能源》（Nano Energy）上發表了題為Leather-Based Printed Tactile Sensor Array for Robotic Interactive Skin的研究論文。該研究發展了新型的皮革基微結構表面絲網印刷技術，制備出具有垂直梯度導電纖維網絡的陣列式電子皮膚。這種獨特的多層分級導電纖維網絡力敏結構，允許傳感器在較寬的壓力范圍內保持高線性度和高一致性，并具有快速響應時間、快速恢復時間、優良的穩定性和穩定的動態響應性能。同時，這一結構具有優異的柔韌性，使觸覺皮革器件更好地共形貼裝于機器人體表。
進一步，該研究以Tet-Net卷積神經網絡為骨干網絡，結合深度可分離卷積、多尺度特征提取模塊、非對稱卷積塊等，建立了接觸物體識別殘差網絡和基于注意力機制的交互手勢識別殘差網絡，識別了接觸不同物體的硬度材質用于碰撞預警以及判斷人手交互意圖，準確率分別為95%和98.48%。同時，機器人可根據人的交互意圖，完成物體抓取和搬運等操作。
上述成果證實了電子皮膚技術可提升機器人人機交互的安全性和自然性，展現了柔性印刷式觸覺皮革器件在人機交互領域的應用潛力。
研究工作得到重慶市和西藏自治區等的支持。
論文鏈接
電子皮膚系統
本文鏈接：科學家利用新型皮革基微結構表面絲網印刷技術制備出陣列式電子皮膚http://www.lensthegame.com/show-12-491-0.html
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