清華研制出世界首款具有仿生三維架構電子皮膚,,清華大學航天航空學院、柔性電子技術實驗室張一慧教授課題組在國際上首次研制出具有仿生三維架構的新型電子皮膚系統(tǒng),可在物理層面實現(xiàn)對壓力,、摩擦力和應變?nèi)N力學信號的同步解碼和感知,,對壓力位置的感知分辨率約為0.1毫米,接近于真實皮膚,。該成果日前在國際學術期刊《科學》雜志上發(fā)表,。
這款先進的電子皮膚設計獨特,模擬了人體皮膚的分層結構,,包括“表皮”,、“真皮”及“皮下組織”,各層的材質(zhì)特性與真實皮膚相應層級相仿,。通過將傳感器與電路在皮膚內(nèi)部進行深淺不一的布置,,研究團隊實現(xiàn)了對外界刺激的高度敏感響應。舉例來說,,一塊僅食指指尖大小的電子皮膚內(nèi)置有240個微小金屬傳感器,,它們密集分布,與人體觸覺細胞布局類似,。這些傳感器在接觸物體時聯(lián)合運作,,捕捉到的信息經(jīng)特殊處理并結合深度學習算法,,使得電子皮膚能夠精準辨別物體的質(zhì)地和形態(tài),,如在實驗中成功感知檸檬的軟硬度。
清華研制出世界首款具有仿生三維架構電子皮膚基于這種具有三維架構的電子皮膚,,研究人員結合深度機器學習算法,,研制出只需通過觸摸便可同時測量物體模量及局部主曲率的先進觸覺系統(tǒng),展示了其在判別食物新鮮程度等真實場景中的應用,,體現(xiàn)其在物理量定量測量(如摩擦系數(shù)等),、人機交互等領域的應用潛力。
北京時間5月30日,清華大學2項最新科研成果同時發(fā)表于《自然》,。
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