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“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

2025-02-21 08:36:12来源:中国科学院自动化研究所 阅读量:18431 评论

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  日前,2024世界机器人大赛十大技术创新成果评选结果揭晓,中国科学院自动化研究所程龙研究员课题组开发的“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
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