清華研制出世界首款具有仿生三維架構(gòu)電子皮膚 精度接近真膚
清華研制出世界首款具有仿生三維架構(gòu)電子皮膚，清華大學(xué)航天航空學(xué)院,、柔性電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室張一慧教授課題組在國(guó)際上首次研制出具有仿生三維架構(gòu)的新型電子皮膚系統(tǒng),，可在物理層面實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力,、摩擦力和應(yīng)變?nèi)N力學(xué)信號(hào)的同步解碼和感知，對(duì)壓力位置的感知分辨率約為0.1毫米,，接近于真實(shí)皮膚,。該成果日前在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志上發(fā)表,。
這款先進(jìn)的電子皮膚設(shè)計(jì)獨(dú)特,，模擬了人體皮膚的分層結(jié)構(gòu)，包括“表皮”,、“真皮”及“皮下組織”,，各層的材質(zhì)特性與真實(shí)皮膚相應(yīng)層級(jí)相仿。通過將傳感器與電路在皮膚內(nèi)部進(jìn)行深淺不一的布置,，研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)外界刺激的高度敏感響應(yīng),。舉例來說，一塊僅食指指尖大小的電子皮膚內(nèi)置有240個(gè)微小金屬傳感器,，它們密集分布,，與人體觸覺細(xì)胞布局類似。這些傳感器在接觸物體時(shí)聯(lián)合運(yùn)作,，捕捉到的信息經(jīng)特殊處理并結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法,，使得電子皮膚能夠精準(zhǔn)辨別物體的質(zhì)地和形態(tài)，如在實(shí)驗(yàn)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(gòu)電子皮膚基于這種具有三維架構(gòu)的電子皮膚,，研究人員結(jié)合深度機(jī)器學(xué)習(xí)算法，研制出只需通過觸摸便可同時(shí)測(cè)量物體模量及局部主曲率的先進(jìn)觸覺系統(tǒng),，展示了其在判別食物新鮮程度等真實(shí)場(chǎng)景中的應(yīng)用,，體現(xiàn)其在物理量定量測(cè)量（如摩擦系數(shù)等）、人機(jī)交互等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力,。
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