导电水凝胶电子皮肤

触觉本体觉双模

通过混合电子-离子导电水凝胶，同时实现外部触觉感知与本体姿态感知，无需复杂解耦即可区分多种机械与热刺激。

Shi, Xuewei · Alamusi, Lee · 杨波 · 宁慧铭 · Kaiyan, Huang · 文杰 · Lidan, Zhang · 古斌 · 胡宁 · Alamusi Lee

Advanced Science 2024

技术优势

免解耦直接分类

混合导电水凝胶的电阻响应能同时反映外部接触和自身变形，通过机器学习直接对信号分类，省去复杂的信号解耦过程。

多刺激自适应预判

基于决策树和随机森林的模型能从水凝胶传感信号中准确预测机器人在按压、热压、弯曲、扭转和拉伸下的姿态变化，使机器人能感知不同工况。

应用场景

• 软体机器人：作为机器人的“皮肤”，无需额外传感器结构即可感知自身变形和外部触摸，帮助实现自适应运动。
• 机器人触觉：用电阻响应直接区分多种触觉刺激，省去传统触觉阵列的复杂布线。
• 电子皮肤：单层凝胶膜同时提供外部感知和本体感知，简化电子皮肤的多层集成。
• 可穿戴传感：可贴附在关节或皮肤上，实时监测弯曲、扭转等变形，用于运动捕捉。