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机器人柔弹性仿生电子皮肤研究进展
被引量：
16
1
作者
邱澜
曹建国
+3 位作者
周建辉
江军
王晓玲
缪存孝
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期1065-1074,共10页
仿生电子皮肤触觉传感器是实现机器人智能化发展的先决条件,机器人等复杂的三维载体表面或活动关节部位接触压力感知的可延展的柔弹性电子皮肤高柔性、高弹性和灵活可调等适形性要求高且具有广阔的应用前景。由于常用的无机半导体材料...
仿生电子皮肤触觉传感器是实现机器人智能化发展的先决条件,机器人等复杂的三维载体表面或活动关节部位接触压力感知的可延展的柔弹性电子皮肤高柔性、高弹性和灵活可调等适形性要求高且具有广阔的应用前景。由于常用的无机半导体材料和金属材料及其化合物断裂极限应变较低,难以满足可延展的柔弹性电子皮肤的要求,因此,具有可延展性的二维纳米膜、纳米带或一维纳米线等电极或互联导体得到广泛应用;基于力学屈曲的薄膜基板结构和纳米级导电元件的结构设计可有效改善无机材料的受力情况,明显提高材料整体的可拉伸性;采用纳米制造等新型技术制备的新型材料和结构一体化使得可延展的柔性电子皮肤的柔弹性显著提高。高柔弹性仿生电子皮肤触觉传感器可提高机器人的环境适应性,有利于机器人与人类之间建立起一种新型的人机共融模式。
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关键词
机器人
压力感知
电子皮肤
柔性
柔弹性
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职称材料
机器人仿生电子皮肤阵列触觉传感器研究
被引量：
5
2
作者
曹建国
程春福
+3 位作者
周建辉
尹海斌
李洋
范阳
《中国测试》
CAS
北大核心
2020年第12期1-8,59,共9页
针对当前用于机器人等复杂三维载体表面或活动关节部位的触觉传感器实现高柔弹性和压力检测的难题,该文提出一种8×8阵列的仿生电子皮肤柔弹性阵列触觉传感器。基于压阻橡胶的导电机理采用微米镍粉填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)完成触...
针对当前用于机器人等复杂三维载体表面或活动关节部位的触觉传感器实现高柔弹性和压力检测的难题,该文提出一种8×8阵列的仿生电子皮肤柔弹性阵列触觉传感器。基于压阻橡胶的导电机理采用微米镍粉填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)完成触觉传感器的柔性敏感单元设计与制备,获得压阻橡胶在不同质量比时的压阻特性曲线,采用银纳米线(AgNWs)/PDMS复合材料制作的柔弹性阵列导电薄膜电极层和压阻橡胶圆片结合阵列式“多孔PDMS”中间传感层的多层“三明治”结构并通过模具固化成型工艺制备电子皮肤阵列触觉传感器,设计传感器检测系统检测其特性。实验表明柔弹性触觉传感器具有阵列数密集、测量范围广、线性度好等特点,传感器的空间分辨率为3×3 mm^2,测量压力范围达到100~500 kPa,拉伸率可以达到30%,能够覆盖在三维载体表面完成分布式压力的测量,为机器人等复杂三维载体表面或活动关节部位的压力检测反馈和机器人智能化提供基础。
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关键词
触觉传感器
柔弹性
压阻橡胶
银纳米线
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职称材料
新型高柔弹性导电薄膜电极层的制备与性能研究
被引量：
4
3
作者
周建辉
曹建国
+3 位作者
程春福
范阳
余宁
缪存孝
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期2062-2069,共8页
为了解决用于机器人等复杂三维载体表面或活动关节部位的触觉传感器实现高柔弹性的难题,提出了基于纳米材料,并结合马蹄形的形状布置与预拉伸工艺制作新型高柔弹性导电薄膜电极层的方法。将银纳米线以马蹄形的形状布置植入到已经过预拉...
为了解决用于机器人等复杂三维载体表面或活动关节部位的触觉传感器实现高柔弹性的难题,提出了基于纳米材料,并结合马蹄形的形状布置与预拉伸工艺制作新型高柔弹性导电薄膜电极层的方法。将银纳米线以马蹄形的形状布置植入到已经过预拉伸处理的PDMS薄膜表面,形成具有高伸缩性能的导电复合材料。将其应用于机器人手腕及手指部位,验证了良好的拉伸-导电特性,且拉伸试验结果表明:这种新型高柔弹性导电薄膜电极层随着拉伸率的增加,电阻值呈现先减小再缓慢增大的趋势,在第50次拉伸30%后,电极相对初始值的电阻增量仅为93%。这种新型电极制作工艺简单,具有良好的柔弹性、导电性及稳定性,透明度也很高,可应用于拉伸、弯曲、扭转等多种复杂的应用场合。
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关键词
高柔弹性
银纳米线
聚二甲基硅氧烷
导电性
预拉伸
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职称材料
题名
机器人柔弹性仿生电子皮肤研究进展
被引量：
16
1
作者
邱澜
曹建国
周建辉
江军
王晓玲
缪存孝
机构
北京科技大学
机械工程学院
北京科技大学智能机器人创新研究院
北京科技大学
人工
智能
研究院
华北理工
大学
迁安学院
出处
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期1065-1074,共10页
基金
科技部创新方法工作专项(2016IM010300)
国家自然科学基金资助项目(61603035)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(FRF-GF-17-A5)~~
文摘
仿生电子皮肤触觉传感器是实现机器人智能化发展的先决条件,机器人等复杂的三维载体表面或活动关节部位接触压力感知的可延展的柔弹性电子皮肤高柔性、高弹性和灵活可调等适形性要求高且具有广阔的应用前景。由于常用的无机半导体材料和金属材料及其化合物断裂极限应变较低,难以满足可延展的柔弹性电子皮肤的要求,因此,具有可延展性的二维纳米膜、纳米带或一维纳米线等电极或互联导体得到广泛应用;基于力学屈曲的薄膜基板结构和纳米级导电元件的结构设计可有效改善无机材料的受力情况,明显提高材料整体的可拉伸性;采用纳米制造等新型技术制备的新型材料和结构一体化使得可延展的柔性电子皮肤的柔弹性显著提高。高柔弹性仿生电子皮肤触觉传感器可提高机器人的环境适应性,有利于机器人与人类之间建立起一种新型的人机共融模式。
关键词
机器人
压力感知
电子皮肤
柔性
柔弹性
Keywords
robot
pressure sensing
e-skin
flexibility
flexibility and elasticity
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
机器人仿生电子皮肤阵列触觉传感器研究
被引量：
5
2
作者
曹建国
程春福
周建辉
尹海斌
李洋
范阳
机构
北京科技大学
顺德
研究
生院
北京科技大学
机械工程学院
北京科技大学
人工
智能
研究院
北京科技大学智能机器人创新研究院
武汉理工
大学
机电工程学院
出处
《中国测试》
CAS
北大核心
2020年第12期1-8,59,共9页
基金
北京科技大学顺德研究生院科技创新专项(BK19AE006)
国家自然科学基金资助项目(61603035)
+1 种基金
科技部创新方法工作专项(2016IM010300)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(FRF-GF-18-010B)。
文摘
针对当前用于机器人等复杂三维载体表面或活动关节部位的触觉传感器实现高柔弹性和压力检测的难题,该文提出一种8×8阵列的仿生电子皮肤柔弹性阵列触觉传感器。基于压阻橡胶的导电机理采用微米镍粉填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)完成触觉传感器的柔性敏感单元设计与制备,获得压阻橡胶在不同质量比时的压阻特性曲线,采用银纳米线(AgNWs)/PDMS复合材料制作的柔弹性阵列导电薄膜电极层和压阻橡胶圆片结合阵列式“多孔PDMS”中间传感层的多层“三明治”结构并通过模具固化成型工艺制备电子皮肤阵列触觉传感器,设计传感器检测系统检测其特性。实验表明柔弹性触觉传感器具有阵列数密集、测量范围广、线性度好等特点,传感器的空间分辨率为3×3 mm^2,测量压力范围达到100~500 kPa,拉伸率可以达到30%,能够覆盖在三维载体表面完成分布式压力的测量,为机器人等复杂三维载体表面或活动关节部位的压力检测反馈和机器人智能化提供基础。
关键词
触觉传感器
柔弹性
压阻橡胶
银纳米线
Keywords
tactile sensor
flexibility and stretchability
piezoresistive rubber
AgNWs
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
新型高柔弹性导电薄膜电极层的制备与性能研究
被引量：
4
3
作者
周建辉
曹建国
程春福
范阳
余宁
缪存孝
机构
北京科技大学
机械工程学院
华北理工
大学
迁安学院
北京科技大学智能机器人创新研究院
北京科技大学
人工
智能
研究院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期2062-2069,共8页
基金
科技部创新方法工作专项资助项目(No.2016IM010300)
中央高校基本科研业务费专项资助项目(No.FRF-GF-18-010B)
文摘
为了解决用于机器人等复杂三维载体表面或活动关节部位的触觉传感器实现高柔弹性的难题,提出了基于纳米材料,并结合马蹄形的形状布置与预拉伸工艺制作新型高柔弹性导电薄膜电极层的方法。将银纳米线以马蹄形的形状布置植入到已经过预拉伸处理的PDMS薄膜表面,形成具有高伸缩性能的导电复合材料。将其应用于机器人手腕及手指部位,验证了良好的拉伸-导电特性,且拉伸试验结果表明:这种新型高柔弹性导电薄膜电极层随着拉伸率的增加,电阻值呈现先减小再缓慢增大的趋势,在第50次拉伸30%后,电极相对初始值的电阻增量仅为93%。这种新型电极制作工艺简单,具有良好的柔弹性、导电性及稳定性,透明度也很高,可应用于拉伸、弯曲、扭转等多种复杂的应用场合。
关键词
高柔弹性
银纳米线
聚二甲基硅氧烷
导电性
预拉伸
Keywords
high flexibility and stretchability
silver nanowires
Polydimethylsiloxane(PDMS)
conductivity
pre-stretch
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
机器人柔弹性仿生电子皮肤研究进展
邱澜
曹建国
周建辉
江军
王晓玲
缪存孝
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
16
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
机器人仿生电子皮肤阵列触觉传感器研究
曹建国
程春福
周建辉
尹海斌
李洋
范阳
《中国测试》
CAS
北大核心
2020
5
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下载PDF
职称材料
3
新型高柔弹性导电薄膜电极层的制备与性能研究
周建辉
曹建国
程春福
范阳
余宁
缪存孝
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
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职称材料
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