水凝胶深海柔性触觉传感器

50 MPa静水压下精准触觉

基于水凝胶的力传感器阵列和弯曲传感器，实现深海高静水压力下物体硬度识别。

Liu, Shaoyu · 张道辉 · Fu, Xin · Liyan, Mo · Qile, Miao · Huang, Rong · 黄心 · 郭维 · Li, Yangyang · Zheng, Qingyang · Yang, Ganguang · 白坤 · Bin, Xie · Zhoupin, Yin · 吴豪

Advanced Intelligent Systems 2023

具体参数

力传感器灵敏度

{'zh': '82.62', 'en': '82.62'} N⁻¹

地面7物体识别准确率

{'zh': '98.3', 'en': '98.3'} %

水下3物体识别准确率

{'zh': '96', 'en': '96'} %

技术优势

高压下依然灵敏

传感器采用水凝胶结构，静水压从两侧均匀作用，不产生差分信号，因此对背景压力不敏感，只对局部接触力产生输出。

水中也能准确分类

在50 MPa水下环境中，基于硬度差异，传感器对三类物体的识别准确率达到96%，得益于高灵敏度和信号处理。

应用场景

• 深海触觉感知：为深海作业提供触觉反馈，弥补摄像机在黑暗浑浊水域的视野不足。
• 水下机器人触觉：集成到水下机械手，使其能感知物体硬度并执行精细抓取。
• 柔性电子皮肤：作为柔性传感皮肤，用于深海设备表面检测接触和碰撞。