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  觸覺感知是人類的基本生存技能之一，隨著目前機器人時代的快速迭代更新，觸覺傳感器已經使用于多種領域，實現了在人機交互，柔性抓取等方面的出色表現。然而，無法實現超分辨率感知；無法在水中、封閉環境下感知；整體感知受限于傳感器陣列及導線連接設計等問題。

  最近，浙江大學趙朋教授團隊報道了一種無線超分辨率大面積柔性觸覺磁傳感器。通過機器學習算法和特殊磁排布實現的柔性大面積觸覺磁感知部件，兼具超分辨率感知和無線傳輸功能，充分展示了該傳感器在未來人機交互、仿人機器人觸覺感知等方面的應用潛力。該工作以“Wireless Flexible Magnetic Tactile Sensor with Super-Resolution in Large-Areas” 為題發表在《ACS Nano》上，浙江大學機械工程學院碩士生胡昊和博士后張承謙為共同第一作者。通訊作者為浙江大學機械工程學院趙朋教授。該工作得到國家自然科學基金、浙江省‘尖兵’“領雁”研發攻關計劃資助以及國家博士后創新人才計劃等項目的資助。

圖1. 柔性磁觸覺傳感器的結構設計及工作原理

  該工作使用KNN聚類算法和克里金差值發實現了磁膜超分辨率位置感知識別（圖2a，b，c）。通過特定的充磁方式，按壓負載力與z方向磁場強度變化值呈現良好的線形關系，因此可以通過z方向的磁場變化值精確得到按壓負載力的大小（圖2f,g,h）。

圖2. 按壓負載力的位置及力度感知

圖3. 磁傳感器的柔性及強環境適應性展示

圖4. 實時遠程操縱機械臂抓取物體展示及仿人機器人大面積觸覺皮膚展示

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c08664

  課題組網站：https://person.zju.edu.cn/pengzhao