在觸覺傳感技術領域，一項全新的研究成果正引領著技術前沿。研究人員成功開發出一種基于柔性光柵結構色的觸覺感知技術，顯著提升了觸覺傳感器的綜合性能，特別是在觸點定位分辨率和力識別精度方面。
觸覺傳感器作為機器人執行復雜操作的關鍵部件，其性能的提升對于機器人的智能化發展至關重要。傳統的視觸覺傳感器主要依賴幾何光學信息或標記跟蹤技術，但受限于技術和原理，其觸點力位識別的分辨率和精度并不理想。針對這一瓶頸，研究團隊從仿生結構色現象中汲取靈感，創造性地將柔性光柵薄膜應用于觸覺感知領域。
在白光照射下，柔性光柵薄膜會形成獨特的結構色圖案。研究團隊利用這些圖案作為觸覺表征信息，并結合深度學習算法進行數據處理。這一創新方法不僅實現了接觸點的高靈敏、高分辨率感知，還顯著提高了觸點定位的空間分辨率和法向力識別精度。實驗結果顯示，該傳感器的整體法向力識別精度達到了6 mN，平面分辨率為79 μm，接觸深度分辨率為25 μm，均優于現有技術。
該觸覺感知技術還展現出了卓越的可拓展適用性。研究團隊基于模塊化設計理念，進一步開發了多款面向不同應用場景的傳感器原型。其中包括一款能夠精準檢測低頻振動信號的高靈敏度振動傳感器，一款能夠靈敏感知低頻振動和氣流擾動的仿生觸須傳感器，以及一套具備環向三維接觸感知能力的內窺鏡觸覺傳感系統。
這些傳感器原型在機器人感知、環境監測和醫療器械等領域具有廣泛的應用潛力。實驗驗證表明，它們能夠準確捕捉和識別各種觸覺信息，為相關領域的研究和應用提供了有力支持。
該研究成果由中國科學技術大學工程科學學院精密機械與精密儀器系的博士生邱宇澤等人共同完成。研究得到了國家自然科學基金、中央高校基本科研業務費等項目的大力支持。這一創新性的觸覺感知技術不僅為觸覺傳感領域帶來了新的突破，也為機器人智能化、環境監測和醫療器械等領域的發展注入了新的活力。
