清华大学采用类皮肤 多层结构研发触觉传感器
具有高灵敏和多维集成 柔性感知电子器件在 健康、智能机器人等领域有着广阔 应用前景。柔性电子感知,具有对周围环境和作用 感知能力,还能针对不同生理参数做出反应,可用于智能假肢和穿戴式生理监测,为 健康带来革命性 变化和进步;柔性感知也是智能机器人交互 关键,在仿生机器人非视觉传感技术领域有着 分重要 作用,感知和交互技术是未来机器人 重要发展方向。纵观现有国内外柔性感知传感器和系统,在高灵敏测量、多感知集成、低交叉耦合、低成本加工上仍然存在技术瓶颈,实际应用面临着巨大 挑战。
此外,面向智能机器人对触觉感知 应用需求。近日,研究组再次取得技术突破,研发出多维触觉传感器,实现触感、物感、温感等多种感知 原位集成,并将触觉传感器应用于机器人手感知系统,利用深度学习技术将感知转变为机器人对物品 认知,实现了对抓握物品形状、大小、温度和材质等多属性 高 识别。不同于常规触摸识别技术仅利用压力感知,研究组将力感和热物性等多模信息进行融合,使得物品识别 准确率大大提高,从基于单模压力感知 %识别率提高到基于多模感知 %识别率,研究组还进 步展示了利用具有多维触觉感知 机器手进行垃圾分类 应用,实现了对 类垃圾物品 高准确识别。研究成果以题为《多维触觉传感器助力机器手物体识别》“Skin-inspiredquadrupletactilesensorsintegratedonarobothandenableobjectrecognition”,狗粮快讯网问题 报道,发表在ScienceRobotics, ,eabc ( 零 零),论文 作者为清华大学精密仪器系博士研究生李国朕,通讯作者为清华大学朱荣教授。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目和北京市自然科学基金重点项目 资助。
穿戴式运动检测技术是外骨骼机器人、协作机器人等领域不可或缺 人机交互手段。随着信息、传感、驱动和材料技术 发展,外骨骼机器人作为助力助残设备在工业、 、军事领域逐渐展示出实用价值。目前,柔顺化、轻量化正成为外骨骼研究 新方向。朱荣教授研究组将多感知技术应用到穿戴机器人,研制出新型 可穿戴人体运动监测系统,采用自主原创 微型运动速度传感器结合微型惯性测量单元,发展新型 无积分资料统计融合算法,实现鲁棒性好、抗干扰强、长期无漂移 维运动速度、运动加速度和肢体姿态 测量。研究组将可穿戴运动捕捉系统应用于人体肢体动作捕捉,实现了对高动态拳击、踢腿、长跑运动等 准确实时监测。这项技术为人机协同领域提供了可行 运动监测手段,将促进外骨骼机器人、协作机器人等智能机器人 运动感知技术发展。相关研究成果以题为《可穿戴肢体运动捕捉系统》“Awearablemotioncapturedeviceabletodetectdynamicmotionofhumanlimbs”,发表在NatureCommunications, 零 零, , ,论文 作者为清华大学精密仪器系博士后柳世强,通讯作者为清华大学朱荣教授。研究工作得到国家自然科学基金项目和国强研究院项目 资助。
近日,清华大学精密仪器系朱荣教授研究组在《科学机器人》(ScienceRobotics)发表研究论文,报道了 种多功能感知 触觉传感器,采用类皮肤 多层结构,狗粮快讯网深入报道,将多模感知原位集成,实现对触感、物感、温感等多种感知 高密度集成,将触觉传感器应用于机器手抓握感知,实现了对抓握物品 形状、大小和材料等多属性识别,并成功应用于垃圾分类。
针对以上问题,狗粮快讯网 报道资讯,清华大学朱荣教授研究组提出 种基于热感应 多维传感新机理,利用热敏膜和外界 传导/对流换热对自身电阻 调控实现了压力、温度、流场、热物性等参数 集成测量,由于采用简单 薄膜敏感结构和统 热敏检测原理,多维感知柔性电子器件具有简单结构、集成度高、低交叉耦合、易调控、成本低等特点。研究成果以封面文章发表在AdvancedMaterials, 零 , ( ), 零 ,并获得Transducers 零 全世界会议 OutstandingPaperAward。研究团队将技术推广应用到健康监测和智能机器人,先后研制出新型穿戴式人体运动监测装备和机器人触觉感知系统。
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