能够同时检测多种刺激的类皮肤传感器在尖端人机交互方面具有巨大潜力。然而,实现超越人类触觉感知的多模态触觉识别仍然面临重大挑战。
广西大学Shuangxi Nie课题组开发了一种适应极端环境的多模态摩擦电传感器,能够检测超出人类感知范围的压力/温度。基于摩擦纳米发电机技术,设计了一种能够独立输出双信号的不对称结构,以提高感知灵敏度。通过将信号和刺激转换为特征矩阵,实现了对复杂物体(识别率为 94%)和高温温度下温度的平行感知。所提出的多模态摩擦电触觉传感器代表了最大检测范围和快速响应的进步,实现了人体皮肤高温感应的上限(60°C),工作温度为 200 °C。所提出的自供电多模态传感系统为人/机器人/环境交互应用提供了更广泛的可能性。
作者展示了一种摩擦电触觉传感器,它可以在极端环境中响应超出人类触觉感知范围的压力/温度。该触觉传感器基于摩擦纳米发电机技术,采用高温下稳定的纤维素摩擦电材料,并设计了可独立输出双信号的不对称结构,实现高温环境下的多重刺激响应。该器件无需外部电源即可实现实时数字响应,并且尺寸可切换的特点有利于可扩展的集成。结合机器学习技术可以进一步准确识别高温环境中物体的形状和温度。
【参考文献】
https://www.nature.com/articles/s41467-024-55771-0#Sec8
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