华中科技大学研发零泊松比柔性传感器 实现双轴信号独立感知

机器人2024-03-213555机器人零部件机器人创新

华中科技大学机械学院的吴豪团队最近取得了一项重要突破,他们提出了一种新的方法,可以将超构材料融入柔性传感器件,并实现超乎寻常的感知性能。这项工作的成果是一款名为"Flexible sensors with zero Poisson’s ratio(零泊松比柔性传感器)"的柔性传感器,可以独立感知双轴信号,为柔性传感领域带来了新的可能性。


根据华中科技大学发布的消息,这项研究成果近日发表在《国家科学评论》(National Science Review,NSR)上,论文的第一作者是华中科技大学机械学院的博士生黄鑫,通讯作者是吴豪教授。

 


这项研究的关键在于一种新型的零泊松比结构设计方法。该方法将常见的正泊松比结构和负泊松比结构的特点融合在一起,并通过调节结构参数控制弹性体薄膜的泊松比,制备出具有零泊松比的柔性薄膜。这种零泊松比结构的传感器在单轴拉伸下,能够独立感知双轴信号,具有高度的灵敏度和抗干扰特性。

 


实验证明,零泊松比传感器在抓取纸杯等操作中的应用效果十分显著。在这些场景下,传统的普通柔性传感器由于其结构特点,在曲率变化较大的情况下容易出现错误感知,而零泊松比传感器则能够准确检测到接触力的变化,为操作提供了精准的反馈信息。

 


吴豪教授表示,这项研究的意义在于提出了一种全新的柔性传感器设计理念,将超构材料的优势融入传感器件中,实现了对双轴信号的独立感知。这不仅可以应用于机械手抓取、仿生机器人等领域,还有望在医疗、智能穿戴等领域发挥重要作用。


该团队还将继续深入研究,进一步优化零泊松比传感器的结构和性能,探索更广泛的应用领域,为柔性传感技术的发展做出更大的贡献。


这项研究成果的发表,标志着华中科技大学在柔性传感器领域的研究取得了重要进展,为相关领域的发展和应用提供了新的思路和技术支持。