智能机器人（rén）如何实现类人的高灵巧操作？触觉（jiào）传感（gǎn）器在当中起（qǐ）到至关（guān）重（chóng）要的作（zuò）用。这（zhè）就好比皮肤之于人，智能机器（qì）人的“皮肤”——触（chù）觉传（chuán）感器越灵敏，类人操作也就越灵巧。

近（jìn）日（rì），厦大航空航天（tiān）学院周伟教授团（tuán）队（duì）在柔性触（chù）觉传感器研究领域取得重（chóng）要进展，提出了可以实（shí）现超灵（líng）敏（mǐn）高频动态力检测的柔性触（chù）觉传感器新（xīn）工作模式，突破了传统传感（gǎn）器灵敏度的理论（lùn）极限（xiàn）值（zhí）并得（dé）到（dào）显著提升。这意味着，有了该传感器（qì），机器人操作灵巧（qiǎo）度将有（yǒu）望得（dé）到大大提升。

这一研究（jiū）成果发表在Nature Communications期刊，厦大航（háng）空航天学院机电工程系张（zhāng）金（jīn）惠博士后为论文第一作者。

突破：超灵敏（mǐn）高频动态力检（jiǎn）测

让机器人来（lái）帮我们倒（dǎo）水，实现（xiàn）的（de）可能性大吗？

接触杯子（zǐ）、开始倒水、判断接水量、接几分满、送到指定位（wèi）置、放下杯（bēi）子。这些我（wǒ）们再（zài）平常不（bú）过的操作，对智能（néng）机（jī）器人（rén）而（ér）言，能否精准操作绝对是个考（kǎo）验。

成功与否，智能机（jī）器人的“皮肤”，也就是触觉（jiào）传感器在当中（zhōng）起了至（zhì）关重要的作用。当一款适合的柔性传感器贴附于机器人的（de）手时，机器（qì）人整个倒水（shuǐ）过程就可（kě）以精确地被检测（cè）到，以（yǐ）此辅助它进行类（lèi）人的（de）高灵巧操（cāo）作。

这样的场（chǎng）景，在周伟团队的实（shí）验室上演了很多次。

当（dāng）前，在智能机器（qì）人动（dòng）态力检测应用中，常（cháng）常使用压（yā）电式柔性触觉传感器，但传统的压（yā）电式柔性触觉传感器灵（líng）敏（mǐn）度受限（xiàn）于自身灵（líng）敏度理论极限值（zhí）。也（yě）就是说，智能（néng）机器人的“皮肤（fū）”从接受到指（zhǐ）令（lìng）到执行（háng）操作（zuò）的（de）灵（líng）巧度并不如人（rén）意。

周伟团队的突破在（zài）于为智能机器人（rén）“皮肤”提出了全新的（de）工作模式，大大提升了智能机器（qì）人（rén）“皮肤”的灵敏度（dù）。

周（zhōu）伟说，研（yán）究工作受节肢动物结（jié）构组（zǔ）成的启发，提出的这种仿生（shēng）型“刚柔并济”柔性触觉传（chuán）感器，不仅可以提升柔性材（cái）料的力（lì）传递效率，而且颠（diān）覆了传统压电式柔性触觉传感器的工（gōng）作模式，使传感器（qì）灵敏度得到（dào）显著提升且可达到理论极限（xiàn）值的17倍，并具有5600 Hz宽带宽、0.0094.3 N线性检测范围和（hé）实时（shí）力（lì）方向识别（bié）的优异性能。

也就是说，有了该传感（gǎn）器，智能机（jī）器人的操作会更灵巧，也会更灵（líng）敏地感知外界作用力（lì）的（de）大小和方向。

团队介绍，该研究成（chéng）果（guǒ）为压电式触觉（jiào）传（chuán）感器进一步深入研究（jiū）提供了新（xīn）方法和新思路，尤其是（shì）对智能机器人建立类人的（de）触觉感知系统具有（yǒu）重要的（de）理论研究价（jià）值和（hé）意义（yì）。

过程：完美融（róng）合的“刚柔并济（jì）”

这款完美融合的“刚柔并济”的类人感知“皮肤”怎么（me）来（lái）的呢？研究之初，周（zhōu）伟团队就一直在思考这（zhè）个课题并付诸实践。

柔性的基体加上刚性的微结（jié）构——这种（zhǒng）类节肢（zhī）动（dòng）物的刚柔（róu）并济（jì）结构能否实（shí）现？两年（nián）时（shí）间里，一（yī）次又一次叠加的失（shī）败经历，该团队一直在（zài）努力（lì）尝试——毕竟并（bìng）不是任意的刚柔并（bìng）济就可以组成想要（yào）的结构。

△张金惠（huì）进行刚柔并济柔性触觉传（chuán）感（gǎn）器制备实验

环氧树脂、石蜡、聚二甲基硅氧烷、硅（guī）胶……这两年，张金惠似乎（hū）化身为“材料专（zhuān）家”，以及“排列组（zǔ）合专家（jiā）”。“我（wǒ）们的方向和目标（biāo）是明确且正确的，只是没有找到最（zuì）佳的方（fāng）案。” 张金惠说，“当然，科（kē）研就是一个不停（tíng）试错的过程，持之以恒、坚（jiān）持不懈是最有（yǒu）效的，也是最有用的解决问题的办法。”

成百（bǎi）上千（qiān）次的实验，最终摸索出完美融合的“刚柔并济（jì）”结构。厦大航（háng）院实验室里的“机械臂”就是在这样的探索下成功实现了对动态力的（de）超灵敏感知及灵（líng）巧（qiǎo）操作。

“未来（lái），该触（chù）觉传感器不仅（jǐn）适用于智能（néng）机器人，也有望在医疗、汽车、可穿戴设备等（děng）领域进行运用（yòng）。”周伟说。