仿生電子天線：賦予機器人敏銳 “觸覺”
1. 機械魯棒性強，能承受 1800% 扭轉、224% 拉伸等極端變形；全方位敏感，方向識別精度高達 1.76° ，遠超生物天線；靈敏度高，優化后相比傳統設計提升約 224%。
2. 基于主動觸覺感知方法，結合順序神經網絡，有效處理觸覺信號，準確感知環境特征，在復雜幾何感知等任務中表現出色。
3. 可集成到多種機器人平臺，解決如無視覺導航、地面紋理識別、曲面操作等實際問題，為機器人在復雜環境中的應用提供有效支持。
1. 仿生電子天線設計與原理：受夜行昆蟲觸覺感知機制啟發，設計了電子天線系統（E-Antenna）。采用部分磁化和分段柔性策略，由彈性材料和磁性顆粒制成，通過變形改變磁場，使下方的多維磁力計讀數變化來感知外部刺激，再經無線電路板實時傳輸信號。
2. 理論建模與優化：建立 E-Antenna 的理論模型，分析其變形和磁場變化關系。通過優化，采用分段柔性配置（軟基底和硬天線）提高變形靈敏度，部分磁化策略在不犧牲撓度靈敏度的情況下提高磁靈敏度。實驗驗證優化后的設計在小負載范圍內靈敏度提升約 224.24%，可靠傳感范圍擴大約 1.7 倍，且具有良好線性度。
3. 性能表征：E-Antenna 靜態傳感在 [-120, 120] mN 范圍內呈線性，力傳感多向一致性強，方向識別精度高，最大標準偏差為 1.76° 。動態響應方面，對動態刺激幅度、波形和頻率響應良好，耐久性佳，經 3500 次測試仍穩定。同時，它具備出色的機械和傷口魯棒性，能承受大扭轉、拉伸、彎曲、壓縮和穿刺等。
4. 觸覺感知策略：提出主動觸覺感知方法（ATPM），E-Antenna 主動與物體接觸獲取空間特征，利用滑動窗口構建感知觀察鏈，輸入多層順序神經網絡進行分析。在曲面感知任務中，該方法分類準確率高，平均估計誤差小于 0.9°，優于人類觸覺曲率辨別能力。
5. 機器人應用：將 E-Antenna 應用于多種機器人。在移動機器人上，實現了類似昆蟲的夜間無視覺貼壁導航，跟蹤偏差僅 0.2mm；賦予清潔機器人地面紋理感知能力，識別準確率達 97.33% ；幫助機械臂在曲面上進行貼合刷涂操作，涂覆覆蓋率達 99.92%，且能精確控制接觸力。
全部評論(0條)
推薦閱讀
-
- 仿生電子天線：賦予機器人敏銳 “觸覺”
- 研究背景在機器人應用中，觸覺感知對于操作、導航、交互和環境感知至關重要。
-
- 4D打印蛇形仿生軟體機器人
- 內容簡介本研究論文聚焦4D打印蛇形仿生軟體機器人。無線微型機器人可以在狹窄和密閉的空間內穿越生物體內復雜的血
-
- 電子皮膚最新綜述-當電子皮膚擁有 “3D” 智慧觸覺
- 研究背景電子皮膚（e-skin）旨在模擬人類皮膚的幾何形態、材料屬性和多功能性，在過去二十年發展迅速，在學術和
-
- 雷達物位計天線分類：選擇合適的天線提升性能
- 雷達物位計以其非接觸式、高精度和穩定性強的特點，成為了物位測量領域的重要工具。其工作原理依賴于雷達波的發射與接收，因此，雷達物位計天線的選擇至關重要。本文將深入探討雷達物位計天線的分類及其在不同應用中的具體選擇，旨在幫助工程技術人員更好地理解和選擇合適的天線類型，以確保測量的性和穩定性。
-
- 天饋線測試儀測天線參數
- 本文將詳細探討天饋線測試儀如何通過測量天線的關鍵參數，確保天線系統的工作性能達到佳狀態。隨著無線通信技術的不斷發展，天饋線測試儀已成為通信領域中不可或缺的設備，它通過提供的測量數據，幫助工程師優化天線設計、調整安裝角度以及排查系統故障。我們將介紹天饋線測試儀的主要功能及其對天線參數測試的重要性。
-
- 用于機器人遠程操控的電子皮膚傳感器系統
- 電子皮膚(e-skin)在健康檢測、機器人遙操作、人機交互等領域發揮著越來越重要的作用，但目前大多數電子皮膚缺乏現場信號采集和傳輸模塊的集成。
-
- 不同地質雷達天線的區別：選擇適合你的地質雷達天線
- 不同類型的雷達天線在性能、應用領域及探測深度等方面存在顯著差異。本文將深入探討各種地質雷達天線的特點及其適用場景，以幫助用戶根據實際需求選擇合適的天線。
-
- 仿生硅納米線熱感受器：像皮膚一樣 “感知” 體溫的電子哨兵
- 仿生硅納米線熱感受器：像皮膚一樣 “感知” 體溫的電子哨兵
-
- 碳化鈦(Ti3C2)無線通訊天線
- 柔性碳化鈦(Ti3C2)天線為物聯網(IoT)應用的普及提供了信息通信的突破口。由于介電襯底和無添加劑Ti3C2油墨的保形集成有限，因此目前的配置僅限于多層復雜設計。
-
- 全印刷柔性電容陣列觸覺力傳感器
- 可穿戴傳感器作為初始終端是人們追求健康生活的迫切需求。高性能的觸覺傳感器是準確獲取壓力信息的保證。
-
- 軟硬混合仿生致動器
- 構建具有人手般靈巧運動技能和強大觸覺的軟體機器人是非常必要但同時充滿挑戰性的。
-
- 仿生材料從自然界中獲得啟發
- 仿生材料從自然界中獲得啟發
-
- “風云小偵探”：一體化小型智能氣象站，天氣變化的敏銳觀察者
- WX-CQ8小型自動氣象站(具備省級CMA證書)是一款集多功能于一體、低功耗、可快速安裝、便于野外監測使用的高精度氣象觀測設備。
-
- 多感知觸覺傳感-可穿戴 | Nature Reviews Bioengineering
- ??多感知觸覺傳感-可穿戴 | Nature Reviews Bioengineering
-
- 長期戴手套操作手套箱會改變觸覺靈敏度？
- 長期戴手套確實可能改變觸覺靈敏度。手套作為物理隔離層，會降低皮膚對細微振動、壓力等反饋的敏感度，尤其在較厚的手套的影響下，觸覺傳遞可能被顯著削弱。這一現象在手套箱操作等需要精細觸覺反饋的場景中尤為明顯
①本文由儀器網入駐的作者或注冊的會員撰寫并發布，觀點僅代表作者本人，不代表儀器網立場。若內容侵犯到您的合法權益，請及時告訴,我們立即通知作者，并馬上刪除。
②凡本網注明"來源：儀器網"的所有作品，版權均屬于儀器網，轉載時須經本網同意，并請注明儀器網(www.ghhbs.com.cn)。
③本網轉載并注明來源的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點或證實其內容的真實性，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品來源，并自負版權等法律責任。
④若本站內容侵犯到您的合法權益，請及時告訴,我們馬上修改或刪除。郵箱：hezou_yiqi
南京南大儀器有限公司
滬公網安備 31011502008050號
參與評論
登錄后參與評論