压阻热电摩擦电协同触觉传感器

三模态实时解耦

通过时分复用电路首次实现压阻-热电信号共享接口、实时无干扰解耦，无需大型设备，并借助CNN-LSTM实现94%的物体识别准确率。

Qirui, Mou · Bingbing, Qu · Chao, Wang · Lingtai, Zeng · Liu, Chuanjun · 陈斌

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

压阻灵敏度

0.93 kPa⁻¹

热电灵敏度

25.7 μV K⁻¹

摩擦电灵敏度

2.01 V kPa⁻¹

物体识别准确率

94 %

技术优势

解耦无需大型设备

基于时分复用原理的压阻-热电解耦电路实现共享接口和实时无干扰解耦，取代传统依赖大型设备的解耦方式。

灵敏度同步提升

通过优化海绵基底和硅橡胶薄膜的物理参数并引入碳纳米管掺杂，使压阻、热电、摩擦电灵敏度分别达到0.93 kPa⁻¹、25.7 μV K⁻¹和2.01 V kPa⁻¹。

识别准确率94%

结合CNN-LSTM神经网络，智能传感系统对物体的识别准确率达到94%，可直接用于物体识别任务。

应用场景

• 机器人触觉感知：将传感器集成到机器人指尖，同步感知软硬、温度和材质，增强机器触觉。
• 电子皮肤：作为电子皮肤单元，实现多模态信号共享接口和实时解耦，便于大面积阵列化。
• 人机交互：用于人机交互界面，通过触摸同时获取压力和温度信息，提升交互自然度。
• 具身智能：为具身智能提供多维触觉输入，结合94%识别准确率实现物体识别。