前言
触觉传感器是机器人执行复杂精细操作的关键核心部件之一。
记者26日从中国科学技术大学获悉，该校副教授董二宝课题组联合香港城市大学副教授于欣格团队，在触觉传感器研究中取得重要进展。相关研究成果日前在线发表于《国家科学评论》(National Science Review)。
触觉传感器是机器人执行复杂精细操作的关键核心部件之一。近年来，随着机器视觉技术的快速发展，基于视觉识别原理的触觉传感器成为触觉感知领域的重要研究方向。然而，现有的相关传感器主要依赖几何光学信息或标记跟踪技术，其触点力位识别感知的分辨率和精度受到了严重制约。
基于柔性光栅结构色的触觉感知方法示意图。中国科大供图
针对这一难题，研究团队受仿生结构色现象的启发，提出了一种基于柔性光栅结构色的触觉感知新方法，并结合深度学习算法进行数据处理，实现了接触点的高灵敏、高分辨率感知。
实验结果表明，这种新方法能够充分利用结构色图案中蕴含的丰富触觉表征信息，在触点定位的空间分辨率和法向力识别精度方面显著优于当前的视触觉感知技术，并在综合性能上取得了突破性提升。
基于上述成果，研究团队进一步开发了面向三种典型场景应用的传感器原型：一款高灵敏度振动传感器，能够精准检测低频振动信号；一款仿生触须传感器，能够灵敏感知低频振动和气流扰动；以及一套具备环向三维接触感知能力的内窥镜触觉传感系统。
实验进一步验证了该触觉感知方法在机器人感知、环境监测和医疗器械等领域的广泛应用潜力，为智能感知技术的发展提供了全新的研究思路和技术途径。