新型柔性传感于小车运动控制系统中的应用
理学院
随着机器人技术、可穿戴设备和人机交互技术的快速发展，对柔性传感器的 需求日益增长。柔性传感器能够将外部刺激（如压力、拉伸、弯曲等）转化为可 测量的电信号，从而实现对环境和人体的感知。然而，现有的柔性传感器大多难 以区分拉伸和压缩变形，这主要是由于这两种变形模式通常会导致传感器产生相 似的电信号变化。这对于需要精细力感测的应用场景，例如机器人抓取、手势识 别、人体运动监测等，提出了巨大的挑战。 传统传感器面临适应性差、易受损和灵活性不足等问题，促使对柔性传感器 的需求逐渐增加。希望传感器还能够具有透明、柔韧 、延展 、可自由弯曲甚至 折叠 、便于携带、可穿戴等特点。柔性传感器是指采用柔性材料制成的传感器， 具有良好的柔韧性、延展性、甚至可自由弯曲甚至折叠，而且结构形式灵活多样， 可根据测量条件的要求任意布置，能够非常方便地对复杂被测量进行检测。其采 用如丙烯酸酯类等新型柔性材料，具有可弯曲、扭转的特性，能够检测物体的形 变、压力、拉力等多种物理量。其结构轻巧且与多种材料兼容，使其能够与人类 及机器人环境适应，从而广泛应用于可穿戴技术、电子皮肤和医疗健康监测等领 域。 柔性传感器能紧密贴合人体曲线，适应身体运动，因此成为可穿戴设备的重 要组成部分。利用柔性传感器和导电体，科学家可以将外界的受力或受热情况转 换为电信号，传递给机器人的电脑进行信号处理，这样就可以制作成透明、柔韧、 可延展、可自由弯曲折叠、可穿戴的电子皮肤，以便实时精准的监测出人体各项 指标。此外，柔性传感器能够与皮肤紧密接触，实时监测心率、呼吸和皮肤温度 等生理参数，并将数据传输至监测设备，为医疗诊断和健康管理提供支持。其还 可以在神经假体中监测肌肉和神经的活动状态，以提高假体的响应能力，并在神 经接口中提供关于刺激强度和区域的精确信息。
