本报北京6月5日电 邓晖从清华大学获悉，该校航天航空学院、柔性电子技能实验室张一慧教授课题组在国际上首次研制出具有仿生三维架构的新型电子皮肤，可在物理层面实现对压力、摩擦力和应变三种力学旗子暗记的同步解码和感知，对压力位置的感知分辨率约为0.1毫米，靠近于真实皮肤。干系研究成果日前在国际学术期刊《科学》揭橥。
复刻人类皮肤源于自然蜕变的高等感知功能，是电子皮肤、机器人等前沿科学技能领域长期追求的目标。然而目前，尚未有电子皮肤能够复现人体皮肤中机器感想熏染器的细微不雅观三维空间分布形式，进而像皮肤一样，在物理层面实现压力、剪切力、应变等多种机器旗子暗记的同步解耦感知。
据悉，这一新型电子皮肤受人类皮肤中机器感想熏染器空间分布形式的启示，其构造中的力与应变传感器的三维分布，效仿了人类皮肤中梅克尔细胞和鲁菲尼氏小体的空间分布形式，使该器件能够从物理层面解耦地丈量压力、剪切力和应变。与皮肤构造类似，该三维电子皮肤也由“表皮”“真皮”和“皮下组织”组成，且各层的有效模量与人体皮肤中的对应层附近。传感器及电路紧张位于“真皮”层中，个中力传感单元设计为八臂笼状构造，传感器位于笼状构造上部，更靠近电子皮肤表面，因而对外部浸染力高度敏感；应变传感器位于器件底部的拱形构造上，在垂直高度上与力传感单元上部的传感器保持一定的间隔，因此只对面内的拉伸应变敏感，险些不会受压力的滋扰。
课题组基于这种具有三维架构的电子皮肤，结合深度机器学习算法，研制出只需通过触摸便可同时丈量物体模量及局部主曲率的前辈触觉系统，展示了其在判别食品新鲜程度等真实场景中的运用。
“电子皮肤实际上是模拟人类皮肤感知功能的一种新型传感器，未来可装于医疗机器人指尖进行早期诊疗，还可像创可贴一样贴在人的皮肤上实时监测血氧等康健数据。”张一慧认为，这款仿生三维电子皮肤为电子皮肤的研发和运用供应了新路径，在工业机器人、生物医疗、人机交互等多方面具有广阔运用前景。
来源：光明日报
