电子护甲

全躯触觉应变

一种覆盖300mm连续体机器人的可拉伸电子皮肤，将多点触觉与应变传感集成于单一护甲，通过摩擦电人工突触实现低布线多路复用。

Sun, Yuyang · Li, Dongsheng · Li, Hanyang · Tianci, Ji · 王凤霞 · 孙立宁 · Lee, Chengkuo · 刘会聪

Advanced Materials 2025

参数信息

识别准确率

99.31 %

全躯覆盖长度

300 mm

触觉传感通道数

48

应变传感节点数

12

技术优势

布线减少一半以上

双层共电极策略将48个触觉传感点的引出线数量大幅压缩，同时摩擦电编码信号对可直接输入神经网络，进一步简化后端采集。

无需手套箱

水凝胶应变传感元件采用SA/PAM/NaCl体系，可直接在空气中制备和使用，避免复杂操作流程。

实时三维重建

基于数字孪生的可视化界面融合触觉与应变反馈，实时显示机器人结肠内姿态，操作者无需依赖内窥镜视野即可判断位置。

自主调整姿态

柔顺控制策略协调触觉和应变信号，驱动机器人调整姿态，避免对组织的过大压力。

应用场景

• 医疗机器人：为结肠镜机器人提供触觉与形变感知，避免操作中损伤肠壁组织。
• 电子皮肤：以300 mm全躯覆盖替代离散传感贴片，实现连续体机器人表面整体感知。
• 柔性器件：利用可拉伸水凝胶与交联结构，使电子护甲适应连续体机器人大变形。
• 具身智能：通过CNN-LSTM与柔顺控制实现感知-决策-执行闭环，让机器人自主调整姿态。