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蝎子機械感受機制啟發的超靈敏高線性度壓力傳感器-用于智能機器人近體流場傳感
發布日期：2025-08-26 

在較寬的線性范圍內增強壓力傳感器的靈敏度，能夠提升其在諸如健康監測和人工智能等廣泛應用中的傳感性能。
近日，受蝎子高精度機械感知機制的啟發，吉林大學韓志武/牛士超/李博團隊報道了一種仿生壓阻式壓力傳感器（BPPS）。這一傳感器在 0 至 500 kPa的壓力范圍內，靈敏度和線性度分別實現了 65.56 mV/V/kPa和 0.99934 的協同增強。通過結合小波變換算法和 ResNet18 深度學習網絡，BPPS 能夠區分層流、過渡流和湍流，并能以超過 85.42%的準確率識別不同形狀的接近物體。
作為概念驗證，BPPS被集成到六足機器人中，以實現近體流場傳感，從而實現主動避碰。這項工作強調了利用活體昆蟲啟發的關鍵設計概念來提高傳感性能的潛力，并為其他高精度傳感器提供了結構方面的見解。
圖1 蝎子機械觸角啟發的高精度壓力傳感器
圖2 蝎子機械感覺機制的揭示及優化模擬
圖3 BPPS的表征
圖4 流態檢測與識別性能
圖5 智能機器人對身體附近流場的感知

  • 原文題目：Hypersensitive pressure sensors inspired by scorpion mechanosensory mechanisms for near-body flow detection in intelligent robots
  • 論文共同第一作者：Pinkun Wang, Changchao Zhang
  • 原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ady5008

文章來源：柔性傳感器