厦大廖新勤 AFM:传感器内微分和决策的可编程电子触觉皮肤
2024-09-15 来源:高分子科技
触摸位置与压力信号都是精确刻画潜在行为中不可或缺的指标。传统的阵列结构可以使触觉传感器感知触摸位置和压力信息,然而,它们面临着结构复杂、感知结构分离和触觉特征丢失等方面的挑战。传感单元数量众多、结构复杂会导致在传感终端产生大量冗余数据,并且众多的传感单元难以保持性能的一致与稳定。此外,无论触摸特征是否改变,触觉传感器基于“时间驱动”的工作模式在阵列中以固定频率输出信号,这进一步增加了冗余数据量。这些大量的冗余数据增加了后端处理和分析的难度,意味着传统的触觉传感器的感知架构仅以计算终端为中心。为了减少冗余数据的收集,基于周期性采样的交叉扫描模式将检测通道减少到N+M(N为行数,M为列数),而传统模式基于单个扫描的需要N×M通道。然而,该方法在结构复杂度方面没有实现根本性的优化,也没有实现感知与计算的重构与融合。数据需要通过整个信号链传输,然后到达计算终端,在计算终端需要复杂的算法来解耦触摸信息。感知与计算的分离造成了数据传输的延迟和计算终端计算资源的大量消耗。
图1 仿生PR电子皮肤的设计机理
图2 位置层的传感机理和性能测试
图3 压力层的传感机理和性能测试
图4 位置层与压力层的应用场景
图5 PR电子皮肤的性能探究
图6 PR电子皮肤用于双重密码滑动识别系统
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202412649
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(责任编辑:Armstrong)
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