浮动电极触觉传感阵列

多维力解耦

浮动电极结构大幅降低面内拉伸与法向压力间的耦合，同时实现高灵敏度和宽量程的三维力感知。

Jianping, Yu · Shengjie, Yao · Xin, Li · Ghaffar, Abdul · 姚喆赫

IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 2024

参数信息

法向灵敏度

2.38 kPa⁻¹

切向灵敏度

0.199 kPa⁻¹

法向量程

265 kPa

切向量程

90 kPa

技术优势

多维力解耦

浮动电极结构使面内拉伸与法向压力响应相互独立，大幅降低三轴触觉传感器中的串扰，让力测量更准确。

能识别初始滑移

利用经验模态分解提取IMF1微振动分量，并结合切向力与法向力比值的变化，成功区分初始滑移与重新抓握，避免物体掉落。

既能测力又能测滑

传感阵列在测量多维接触力的同时，还能识别初始滑移，一个器件完成两项任务，减少机器人手指上的传感器集成复杂度。

应用场景

• 电子皮肤：为电子皮肤提供三维力和初始滑移的同步感知，使机器人皮肤能更真实地模仿人类触觉。
• 机器人触觉：可作为机器人触觉模块，直接集成到手指或手掌，实现高灵敏度和宽量程的力与滑移检测。
• 灵巧抓取：提供初始滑移的早期预警，帮助灵巧手在物体即将滑落时及时调整抓取力，提高抓取稳定性。
• 假肢触觉反馈：让假肢获得类似皮肤的滑动感知，从而在抓握易碎或湿滑物体时提供反馈，避免捏碎或掉落。