記者26日從中國科學技術大學獲悉，該校副教授董二寶課題組聯(lián)合香港城市大學副教授于欣格團隊，在觸覺傳感器研究中取得重要進展。相關研究成果日前在線發(fā)表于《國家科學評論》(National Science Review)。

觸覺傳感器是機器人執(zhí)行復雜精細操作的關鍵核心部件之一。近年來，隨著機器視覺技術的快速發(fā)展，基于視覺識別原理的觸覺傳感器成為觸覺感知領域的重要研究方向。然而，現(xiàn)有的相關傳感器主要依賴幾何光學信息或標記跟蹤技術，其觸點力位識別感知的分辨率和精度受到了嚴重制約。

基于柔性光柵結構色的觸覺感知方法示意圖。中國科大供圖

針對這一難題，研究團隊受仿生結構色現(xiàn)象的啟發(fā)，提出了一種基于柔性光柵結構色的觸覺感知新方法，并結合深度學習算法進行數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)了接觸點的高靈敏、高分辨率感知。

實驗結果表明，這種新方法能夠充分利用結構色圖案中蘊含的豐富觸覺表征信息，在觸點定位的空間分辨率和法向力識別精度方面顯著優(yōu)于當前的視觸覺感知技術，并在綜合性能上取得了突破性提升。

基于上述成果，研究團隊進一步開發(fā)了面向三種典型場景應用的傳感器原型：一款高靈敏度振動傳感器，能夠精準檢測低頻振動信號；一款仿生觸須傳感器，能夠靈敏感知低頻振動和氣流擾動；以及一套具備環(huán)向三維接觸感知能力的內(nèi)窺鏡觸覺傳感系統(tǒng)。

實驗進一步驗證了該觸覺感知方法在機器人感知、環(huán)境監(jiān)測和醫(yī)療器械等領域的廣泛應用潛力，為智能感知技術的發(fā)展提供了全新的研究思路和技術途徑。