我们提出了一种基于微量聚合物键合的碳纳米管网络TP-CNT,其具有纯碳纳米管的高导电性和复合材料的良好拉伸性及机械稳定性。基于TP-CNT的应变传感器可以测量高达300%的应变,并在0-100%范围内具有低至0.0024%的分辨率,低迟滞、线性响应等特点,可用于插管球囊膨胀的精确检测和吞咽障碍监测。
基于电涡流效应阻抗耦合特点,本文提出了一种通过同时测量单个线圈的电阻和电感而实现对温度和压力同时测量的电感式多模态触觉传感器IMTS。集成加热单元的warm-IMTS,可以实现类似人手指通过触摸物体表面识别材料属性、湿度、风速等。
受肌肉肌梭启发,本文提出的自感知人工肌肉(SSAM)可以通过本体集成的多段感应线圈感知其长度变化(<0.01 mm),该长度感知不受载荷、驱动压力或肌肉形状影响。基于SSAM的仿生蚯蚓和仿生手臂具备类生物的交互响应能力。
受人手的启发,本文提出了一种仿生的软手指,通过无缝集成的导电纤维线圈实现自解耦弯曲和力传感,最高角度分辨率和力分辨率分别为0.02° 和0.4 mN。其能够通过简单的触摸来实现物体柔软度检测,并用于肿块检查和脉搏采集,凸显了其作为机器人医生的潜力。
本文提出了一种通过频率复用实现的双模态传感器,分别利用电涡流效应实现高灵敏度压力感知(1mN分辨率)和磁阻效应实现高分辨率弯曲传感(0.44°),并演示了其在移动软体机器人感知和可穿戴人机交互界面方面的应用。
本文提出了一种针对小型化电磁致动器的位移自感知技术,基于电涡流效应的频率特性设计了一种驱动-传感一体化电路SDSDC,实现了0.03µm的位移自感知分辨率,在自动对焦马达、音圈电机、元宇宙等领域都具有广泛的应用前景。
本文提出了一种基于电感位移测量的可重构多维力传感器,利用线圈阵列实现对导电目标靶的多维位移/旋转的测量,并借助弹性体实现多维力/力矩的解耦。同时,该传感器通过简单的重构能够实现从测量xyz三轴力到测量xy轴力矩,z轴力的功能重构。
本文提出了一种基于差分三电极结构“电容对”的方案,只利用两个电容式传感器实现了压力和位置的同时感知,可为智能、安全、高效的物体抓取和操控提供感知信息,为实现可在真实场景中应用的触觉感知提供一种新方案。