可以检测触觉信息并产生触觉反馈的电子皮肤

近年来，材料科学家和工程师为机器人和假肢应用引入了越来越复杂的材料。这包括各种电子皮肤，旨在感知周围环境并人工再现触觉。

清华大学的研究人员最近推出了一种新型双模式触觉电子皮肤，它可以增强机器人的传感能力，同时还允许它们利用人类用户的触觉来交流信息。这种电子皮肤发表在预印本服务器arXiv上的一篇论文中，并被IEEE ICRA 2024接受，它既可以感知触觉信息，也可以产生触觉反馈，从而实现基于触摸的双向人机交互 (HRI)。

“我们的论文提出了一种双模式电子皮肤(e-skin)，旨在增强人机交互(HRI)，”论文合著者丁文波博士告诉 Tech Xplore。“它解决了当前电子皮肤技术的局限性，只能提供触觉 感知或触觉 反馈，但不能两者兼而有之。传感和反馈单元的工作机制无法无缝结合，导致设备体积更大，制造成本更高。”

丁博士和他的同事最近研究的主要目标是开发一种双模式电子皮肤，它也可以通过触觉信息的双向传输对接触力做出反应。为了实现这一目标，他们推出的电子皮肤集成了多模态磁性触觉传感和振动反馈。

“电子皮肤集成了柔性磁性薄膜、硅弹性体、霍尔传感器阵列、执行器阵列和微控制器单元，”丁博士解释道。“霍尔传感器检测机械压力引起的磁膜变形，从而导致磁场变化，从而实现多维触觉感知。同时，执行器阵列产生机械振动，提供触觉反馈，增强交互体验人类与机器人之间。”

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