前言

王中林院士AFM：仿生毛須，可增強機器人的皮膚觸覺

觸摸感知，是人類最重要的感知能力之一，智能機器人也是如此。

目前對觸覺傳感器的研究主要集中在電子皮膚(e‐skin)上，但電子皮膚在重復使用后容易被弄臟、損壞和干擾，極大地限制了其在機器人中的實際應用。

在這里，通過模仿動物使用毛發傳感器探索環境的方式，一種可彎曲的仿生胡須機械感受器仿生毛須機械感受器(biomimetic whisker mechanoreceptor，BWMR)被設計用于機器人觸覺感知。

由于摩擦電納米發電機技術的優勢，仿生胡須機械感受器可以在不需要電源的情況下將外界機械刺激轉化為電信號，這有利于其在機器人中的廣泛應用。

由于毛須的杠桿效應，仿生毛須機械感受器可以通過放大外部微弱信號來區分1.129 μN的激振力。而增加毛須長度，可以進一步改善這種效應。實時傳感是用BWMR演示的，展示了它在機器人觸覺系統中的潛力。

該傳感器具有易于制造、成本低、靈敏度高和穩定性好的優點。在此基礎上，作者還設計了基于靜電計原理的信號采集電路，以構建用于機器人技術和工業應用的觸覺傳感系統。

這種BWMR感受器有望被開發成多功能的擾動接收器陣列，可廣泛用于環境監測、參數指示和工業設備感測以及機器人導航的觸覺技術、獵物跟蹤和危險規避。

上述研究以“Biomimetic Hairy Whiskers for Robotic Skin Tactility”為題，發表在最新一期《先進材料》(Advanced Materials)上。