内腔微半球固态电解质

宽线性自供电触觉

通过同步机电调节实现从零到350 kPa的线性响应，使机器人能像皮肤一样同时感知压力大小与物体软硬。

Yewei, Song · Zhao, Yunbiao · 徐扬 · Wu, Qi · 王启宁 · 黄岩

ACS Applied Materials & Interfaces 2025

参数信息

压力检测范围

0–350 kPa

灵敏度

1.66 mV kPa⁻¹

响应时间

42.3 ms

恢复时间

62.6 ms

软硬度识别准确率

95.31 %

技术优势

宽量程与高线性兼得

通过内腔微半球结构与同步机电调节，传感器在0–350 kPa范围内保持线性响应（R²=0.995），克服了传统机械电位传感器量程窄、非线性严重的问题。

自供电，无需外部电源

基于机械电位转换机制，传感器在静态压力下自发产生电压信号，无需电池或外部电路即可工作，适合集成到柔性机器人皮肤。

毫秒级响应

响应时间42.3 ms，恢复时间62.6 ms，足以捕捉机器人抓取过程中的动态压力变化，实现实时反馈控制。

应用场景

• 机器人触觉皮肤：作为机器人皮肤感知静态压力，无需外部电源即可输出连续电压信号。
• 可穿戴压力监测：柔性自供电特性适合贴附人体，实时监测接触压力变化。
• 机器人抓取：集成到夹爪后可通过压力反馈识别物体软硬度，动态调整抓取力避免损伤。
• 柔性压力传感：在0–350 kPa宽范围内保持线性输出，适用于柔性压力分布映射。