近日,我校机械与电子信息学院易颖教授团队开发出一款面向电子皮肤与先进人机交互的电容式柔性压力传感器,相关成果已发表在ACS Applied Materials & Interfaces。
柔性压力传感器对于电子皮肤和人机交互等先进系统至关重要。其中,离子电容式压力传感器因其独特的灵活性和灵敏度而受到广泛关注。然而,环境温度、湿度和工作电路频率的变化显著降低了离子电容式压力传感器的测量精度,增加了后续信号处理的复杂性。提出了一种基于Al-Al2O3-CB界面的电容器结构,实现了温度不敏感(15°C─45 °C),湿度不敏感(20RH%─80RH%)和频率不敏感度(100 kHz范围内ΔC/C0<3%─1 在保持高灵敏度(37.05 kPa–1)和快速响应与恢复时间(33ms /17ms)的同时,该设计可显著降低传感器系统的电路校准复杂度。该传感器在生理信号监测、手势识别和机器人触觉感知等多种应用场景中得到了验证。通过进一步集成通信电子模块,传感器系统提供基于手部运动感知的轮椅控制,为肌肉无力和其他特殊需要的患者提供增强的可接近性和便利性。
论文链接: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.5c02352
部分研究成果图片:
传感原理示意图
传感器性能测试表征


电动轮椅智能便捷控制