
產(chǎn)品中心 應(yīng)用方案 技術(shù)文摘質(zhì)量保證產(chǎn)品選型 下載中心業(yè)內(nèi)動(dòng)態(tài) 選型幫助 品牌介紹 產(chǎn)品一覽 聯(lián)系我們

- 仿生電子皮膚實(shí)現(xiàn)觸覺 - 溫度雙模感知,假肢觸感接近人類
- 來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2025/8/7
韓國科學(xué)技術(shù)院(KAIST)機(jī)器人與智能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的仿生電子皮膚,在《科學(xué)進(jìn)展》發(fā)表的論文中展示了其突破性性能:可同時(shí)檢測 0.1-100kPa 范圍內(nèi)的壓力變化和 10-50℃的溫度波動(dòng),空間分辨率達(dá) 100dpi(每英寸 100 個(gè)傳感單元),響應(yīng)時(shí)間僅 5 毫秒,各項(xiàng)指標(biāo)全面超越現(xiàn)有產(chǎn)品,使假肢首次具備接近人類皮膚的觸感分辨能力。
這款電子皮膚采用三明治式三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):底層是基于石墨烯的壓力傳感器陣列,通過壓阻效應(yīng)(壓力導(dǎo)致材料電阻變化)實(shí)現(xiàn)力學(xué)感知,其石墨烯片層間的微褶皺結(jié)構(gòu)使靈敏度達(dá)到 0.5kPa⁻¹,可感知蝴蝶停落的壓力;中層為垂直生長的氧化鋅納米線網(wǎng)絡(luò),利用其壓電特性實(shí)現(xiàn)溫度檢測,納米線的直徑僅 50 納米,確保了快速的熱響應(yīng);頂層是聚酰亞胺柔性封裝層,厚度僅 20 微米,可承受 10 萬次彎折而不損壞。
“我們在傳感器陣列中集成了 2048 個(gè)獨(dú)立通道,通過時(shí)分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)并行信號采集。” 研究帶頭人李在煥教授在演示中展示,裝配該電子皮膚的假肢能準(zhǔn)確區(qū)分絲綢(0.2kPa)與砂紙(5kPa)的觸感差異,甚至能辨別 37℃與 38℃的溫差 —— 這相當(dāng)于人類指尖對溫度的分辨極限。
臨床試驗(yàn)的效果更為顯著。在對 12 名前臂截肢患者的 6 個(gè)月測試中,使用該電子皮膚的假肢用戶,物體識別準(zhǔn)確率從傳統(tǒng)肌電假肢的 65% 提升至 92%,其中對易碎物品(如雞蛋)的抓取成功率從零提升至 83%;颊邼M意度調(diào)查顯示,佩戴舒適度評分(10 分制)從 4.2 分提高至 7.8 分,83% 的使用者表示 “能感受到接近真實(shí)的觸感反饋”。
該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程正在加速。韓國現(xiàn)代重工已獲得獨(dú)家授權(quán),計(jì)劃 2028 年將其應(yīng)用于汽車裝配線機(jī)器人,預(yù)計(jì)使精密部件裝配效率提升 50%,誤操作率降低 90%。醫(yī)療領(lǐng)域,首爾國立大學(xué)醫(yī)院正推進(jìn)臨床驗(yàn)證,目標(biāo) 2029 年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,初期定價(jià)約 8 萬美元,僅為現(xiàn)有進(jìn)口觸覺假肢的 1/3。
- 如果本文收錄的圖片文字侵犯了您的權(quán)益,請及時(shí)與我們聯(lián)系,我們將在24內(nèi)核實(shí)刪除,謝謝!