中空纤维应变传感器

模量匹配软体执行器

激光诱导多孔石墨鳞片结合中空TPU纤维，以低模量实现高灵敏与快速响应，可贴合软体执行器做变形自感知。

张杨 · Keqi, Deng · Tingting, Shen · 黄永 · Xu, Zhenjin · 张金辉 · Jin, Hang · 刘昕 · Xu, Lida · Lianjie, Lu · Sun, Daoheng · 吴德志

Microsystems and Nanoengineering 2025

参数信息

弹性模量

0.155 MPa

响应时间

31 ms

恢复时间

62 ms

检测限

0.1 % strain

技术优势

模量匹配不束缚运动

传感器以中空TPU纤维为基底，模量仅约0.155 MPa，与电弹性体执行器相近，因此贴附后不会阻碍执行器的自由变形。

响应快能实时监测

响应/恢复时间仅31/62 ms，可以实时捕捉软体机器人运动过程中的动态变形。

变形模式可区分

集成到电弹性体圆柱执行器上后，能准确区分变形的模式、方向和大小，为软体机器人提供了完整的变形自感知能力。

应用场景

• 软体机器人：集成到软体机器人上，实时感知爬行等运动中的变形模式与幅度。
• 电子皮肤：低模量且可弯曲，可用作电子皮肤检测贴合表面的微小形变。
• 柔性器件：采用中空TPU纤维与石墨鳞片，本体柔性，可集成到各种柔性器件。
• 先进机器人：为先进机器人提供精准变形自感知，辅助运动控制与状态监测。