機(jī)器人柔彈性仿生電子皮膚研究進(jìn)展

邱瀾，曹建國(guó)，周建輝，江軍，王曉玲，繆存孝,3

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機(jī)器人柔彈性仿生電子皮膚研究進(jìn)展

邱瀾1,2,3，曹建國(guó)1,2,3，周建輝1,2,4，江軍1,2,3，王曉玲1，繆存孝1,3

(1. 北京科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，北京，100083；2. 北京科技大學(xué) 智能機(jī)器人創(chuàng)新研究院，北京，100083；3. 北京科技大學(xué) 人工智能研究院，北京，100083；4. 華北理工大學(xué) 遷安學(xué)院，河北 唐山，064400)

仿生電子皮膚觸覺傳感器是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能化發(fā)展的先決條件，機(jī)器人等復(fù)雜的三維載體表面或活動(dòng)關(guān)節(jié)部位接觸壓力感知的可延展的柔彈性電子皮膚高柔性、高彈性和靈活可調(diào)等適形性要求高且具有廣闊的應(yīng)用前景。由于常用的無機(jī)半導(dǎo)體材料和金屬材料及其化合物斷裂極限應(yīng)變較低，難以滿足可延展的柔彈性電子皮膚的要求，因此，具有可延展性的二維納米膜、納米帶或一維納米線等電極或互聯(lián)導(dǎo)體得到廣泛應(yīng)用；基于力學(xué)屈曲的薄膜?基板結(jié)構(gòu)和納米級(jí)導(dǎo)電元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可有效改善無機(jī)材料的受力情況，明顯提高材料整體的可拉伸性；采用納米制造等新型技術(shù)制備的新型材料和結(jié)構(gòu)一體化使得可延展的柔性電子皮膚的柔彈性顯著提高。高柔彈性仿生電子皮膚觸覺傳感器可提高機(jī)器人的環(huán)境適應(yīng)性，有利于機(jī)器人與人類之間建立起一種新型的人機(jī)共融 模式。

機(jī)器人；壓力感知；電子皮膚；柔性；柔彈性

人類通過視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺等感知外界環(huán)境。針對(duì)機(jī)器人的研究，利用電子技術(shù)對(duì)人類的各種感知進(jìn)行模擬，是實(shí)現(xiàn)人機(jī)無縫銜接、人工智能和仿生機(jī)器人發(fā)展的關(guān)鍵[1?5]。……