仿生水电子皮肤

水下触觉辨微

一种仿鱼侧线结构与鱼鳞阵列集成的柔性电子皮肤，能在强水流噪声中仍精准区分物体表面的微小纹理、硬度与粗糙度差异。

Zhongtan, Zhang · Zhang, Zixuan · Ma, Zihan · Lu, Xiao · Guo, Xinge · 梅德庆 · 汪延成 · Lee, Chengkuo

Advanced Materials 2026

具体参数

粗糙度辨识范围

{'zh': '0.8–1600', 'en': '0.8–1600'} µm

技术优势

水流噪声压得住

鱼鳞阵列先衰减水流冲击，TPU 粉末再抵御静水压，传感器只采到物体表面造成的振动，所以水下信噪比高。

粗糙度测到微米级

从 0.8 到 1600 微米的表面粗糙度都能分辨，覆盖光滑到粗粝的水下物体，可以替代人工目检或抽检。

不挑水流环境

在机器人滑动测量时，机器学习算法从带噪声的信号里提取出稳定特征，水下巡检或抓取时不用把水停下来。

应用场景

• 水下触觉传感：在水下区分不同材质的表面，替代人手触摸。
• 水下机器人触觉：让水下机器人在浑水中也能感知物体表面。
• 水下可穿戴设备：贴附在水下装备上，提供自供电触觉反馈。
• 智能水产养殖：集成在机器鱼上检测游动状态，辅助养殖管理。
• 水下物联网：作为水下物联网的触觉感知节点。