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南方科技大學郭傳飛課題組研發(fā)了一種基于柔性滑覺傳感的機器人觸覺感知系統(tǒng)用于紋理識別。該傳感器中，表面的指紋結構和傳感器中的微結構層對傳感性能起到關鍵作用。


團隊采用摩方精密nanoArch®S130（精度：2μm）3D打印設備，實現(xiàn)了類指紋結構模板和分級微結構模板的高精度打印，并結合倒模技術制備了柔性PDMS人工指紋（周期：350 μm，高度：260μm）和具有分級微結構的離子凝膠（周期：200μm，高度: 55μm）。

這種應用需要傳感器具備高靈敏和快響應的性能，以實現(xiàn)對微小的結構起伏（高度）和精細的結構間距產生響應。團隊選擇了低粘度離子凝膠，并結合分級離-電傳感界面的設計，使滑覺傳感器具有高靈敏度（519kPa-1）和超快的響應-弛豫速度（2.4ms），可同時檢測靜壓和高達400 Hz的高頻振動。此外，傳感器能夠探測出周期為15μm、高度為6μm的微小結構，展現(xiàn)出優(yōu)異的空間分辨率。在400Hz的高頻振動下，柔性滑覺傳感器能夠區(qū)分出0.02Hz的頻率變化，頻率分辨率達0.005%。這種非常高的時空分辨率使滑覺傳感器能夠準確區(qū)分具有緊密間距的微小表面特征，這對機器人在紋理識別方面具有重要意義。