垂直集成多功能电子皮肤

低耦合高同步感测

将接近、压力、温度与湿度四类传感垂直集成在同一片电子皮肤中，实现了四类信号的低互扰同步感知，可直接用于复杂人机协作场景。

Ge, Chuanyang · Duan, Zhan · Chen, Jiahai · Hu, Pingan · 赵杰 · 王振龙 · 张甲

Advanced Science 2023

参数信息

接近传感串扰误差

1.96 %

压力串扰误差

1.08 %

温度串扰误差

2.65 %

湿度串扰误差

1.64 %

技术优势

四类传感互不打架

垂直堆叠不同功能层，使接近、压力、温度、湿度信号交叉串扰小于1.96%、1.08%、2.65%、1.64%，无需额外解耦算法。

绝缘物体也能接近感知

用机器学习实时分类物体导电性并动态调整阈值，使绝缘体识别准确率从18%提升到88%。

直接驱动商用机器人

系统已用于复杂环境中控制商用机器人，跟随与安全控制兼具高精度和高动态特性。

应用场景

• 人机协作机器人：让机器人在与人协作时同步感知接近、压力、温度、湿度，提升操作安全性与精准性。
• 机器人触觉系统：作为机器人触觉皮肤，在单一柔性基底上同时提供多种触觉模态，简化系统集成。
• 柔性可穿戴传感：柔性结构可贴附于人体或设备表面，实时监测压力、温度、湿度等环境与接触信息。
• 医疗康复设备：集成多参数感知，可用于康复训练中的接触力、体温、湿度等生理与环境监测。
• 智能物联网：作为物联网感知节点，同时输出多种物理量数据，减少传感器数量和布线。