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第一作者：Chengcheng Han

通訊作者：王中林、吳治嶧

通訊單位：中科院北京納米能源所，中國科學院大學

論文速覽

隨著機器觸覺領域的發展，實現多維力感測變得越來越重要。本研究提出了一種3D柔性力傳感器，該傳感器由軸對稱的半球形凸起和四個等大的四分之一圓電極組成。

通過模擬，發現當剪切力的大小保持不變且其方向在0?360°內變化時，可以通過四個電極之間的電壓關系來表達力的大小和方向。實驗結果顯示，在0?90°范圍內，該傳感器能夠達到15°的分辨率。

此外，我們將傳感器安裝在機器手上，使其能夠感知觸摸和抓取動作的力的大小和方向。基于此，設計的3D柔性觸覺力傳感器為多維力檢測和應用提供了寶貴的見解。

圖文導讀

王中林院士團隊，最新Nano Letters！

圖1：3D柔性觸覺傳感器的制備與響應。

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圖2：觸覺傳感器的工作機理與模擬。

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圖3：響應與恢復時間及實時數據圖。

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圖4：剪切力檢測與分析。

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圖5：機器手控制系統與觸覺傳感器反饋。

總結展望

本研究提出的基于單電極模式的三維柔性觸覺傳感器，通過模擬和實驗驗證了其在檢測正壓力和剪切力方面的性能。該傳感器在0?10 N的正壓力范圍內顯示出兩個線性響應范圍，并且在剪切力大小恒定時，通過四個電極之間的電壓關系能夠表示剪切力的大小和方向，剪切力檢測的分辨率達到15°。

此外，將傳感器集成到機器手表面，實現了對力的方向和強度的感知，展示了在人機交互應用中的潛力。該研究的亮點在于其高靈敏度、高分辨率以及在實際應用中的穩定性和可靠性，為未來機器人觸覺傳感技術的發展提供了新的方向。

文獻信息

標題：Flexible Tactile Sensors for 3D Force Detection

期刊：Nano Letters

原創文章，作者：計算搬磚工程師，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/04/20/d697dfe55b/

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