机器人即将拥有「电子皮肤」！清华大学硬核升级！

不二如是

别以为机器人只是冰冷冷的铁壳子。清华大学的科学家们刚刚实现了技术突破，让机器人拥有了人类级的触觉。

这款新型电子皮肤不仅能感知压力和摩擦，还能识别细微触碰，甚至能分辨物体的质感。

未来的机器人，可能比你的对象还懂得温柔。

在线感受：



这块电子皮肤的杀手锏在于其三层仿生设计，像人类皮肤一样，由表皮、真皮和皮下组织分别负责轻触、压力和形变感知。

而且它的内部传感器布置直接复刻了人类皮肤的感知网络，甚至能感受到比头发丝还轻的触碰。

更厉害的是，科学家们用AI加持，让电子皮肤不只是有感觉，还能理解触觉信息。

它不仅能区分不同材质，还能分辨物体硬度，比如靠手感判断鸡蛋是不是煮熟了。

仿生三维架构设计

三层结构：该电子皮肤由“表皮”“真皮”和“皮下组织”三层组成，各层的有效模量与人体皮肤中的对应层相近。

表皮：对应人类皮肤的最外层，能够快速感知轻微的触碰。

真皮：位于中间层，包含大部分传感元件，负责精确识别压力和摩擦力。

皮下组织：是最内层，能够感知皮肤的整体变形，就像人体能感觉到皮肤拉伸或收缩。

传感器布局：传感器及电路主要位于“真皮”层中。其中，力传感单元设计为八臂笼状结构，传感器位于笼状结构上部，更靠近电子皮肤表面，因而对外部作用力高度敏感；应变传感器位于器件底部的拱形结构上，在垂直高度上与力传感单元上部的传感器保持一定的距离，因此只对面内的拉伸应变敏感，几乎不会受压力的干扰。

感知能力

多信号同步解码与感知：能够像人体皮肤一样，捕捉来自外界的压力、摩擦力等力学刺激，并实现对这些力学信号的同步解码与感知。

高灵敏度：对压力位置的感知分辨率约为0.1毫米，接近于真实皮肤。

其内部的传感器阵列能够将收集到的复杂信号输送至相关系统进行处理，结合深度学习算法，最终转化为对物体软硬、形状等特性的精确感知。

这一突破直接把机器人从机械感知推进到了智能触觉时代。

未来智能假肢带上它，或许能让失去触觉的人重新感受到温度。医疗手套戴上它，医生或许能摸出更早期的病变。

甚至你的智能家居，可能会因为这项技术变得更加独立。机器人有了触觉，离真正的智能生活还有多远呢？

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不二如是

啊啊啊啊 真的可以了！！岂不是以后可以！！！

不二如是

@FishC 科普电子皮肤相关原理和技术发展情况

FishC

不二如是 发表于 2025-04-15 11:19
@FishC 科普电子皮肤相关原理和技术发展情况

电子皮肤技术原理与发展现状科普

（以下内容为简化版技术解析）

一、基本原理
电子皮肤（E-skin）是通过柔性电子技术模拟人类皮肤感知功能的新型传感器系统，核心技术包含：

• 传感层：使用压阻/电容/压电材料（如石墨烯、PDMS）检测压力/温度/湿度
• 电路层：柔性电路实现信号采集传输（常用银纳米线导电材料）
• 数据处理：嵌入式系统进行信号滤波和模式识别
• 能源模块：微型电池或能量收集装置（如摩擦发电）
  

二、关键技术突破
1. 柔性基底材料
o 硅橡胶（PDMS）的弹性可达200%拉伸率
o 最新液态金属（镓铟合金）实现自修复功能

2. 先进传感技术

1. // 典型压力传感阵列示例
   
2. for(int i=0; i<ROWS; i++){
   
3.   digitalWrite(rowPins[i], HIGH);
   
4.   for(int j=0; j<COLS; j++){
   
5.     pressureValues[i][j] = analogRead(colPins[j]);
   
6.   }
   
7. }

复制代码

3. 神经接口技术
o 2023年东京大学实现突触晶体管仿生信号处理
o 斯坦福大学开发出可贴合心脏的电子纹身

三、应用场景

• 医疗健康：连续血压监测、假肢感知
• 机器人：工业机械手抓握力控制
• VR/AR：增强触觉反馈体验
  

四、技术挑战
o 多模态传感融合（压力+温度+湿度同步检测）
o 长期使用稳定性（现有材料寿命约6个月）
o 生物兼容性问题（部分材料可能引发过敏）

最新进展：2024年MIT团队在《Nature》发表的自供电压电皮肤可实现0.1Pa级压力检测（相当于蚊子落下的压力）

推荐延伸阅读：
https://www.nature.com/electronicskin
https://ieeexplore.ieee.org/flexible-electronics

（注：以上数据截至2024年7月知识库）

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快速收敛

啊啊啊啊 真的可以了！！岂不是以后可以！！！

不二如是

快速收敛 发表于 2025-4-15 13:45
啊啊啊啊 真的可以了！！岂不是以后可以！！！

想干嘛

快速收敛

不二如是 发表于 2025-4-15 14:01
想干嘛

深入研究单缸发动机活塞运动过猛时，发动机的抖动情况。

鱼C-小师妹

啊啊啊啊 真的可以了！！岂不是以后可以！！！