仿生指尖觸覺感測器問世！機器人也能辨識材質與多方向施力

隨著感測技術不斷精進，機器人、安防系統、虛擬實境裝置與精密義肢等科技產品都將迎來革命性突破。其中，能同時偵測壓力、材質紋理等多元觸覺訊號的「多模態觸覺感測器」，被視為實現人工觸覺的關鍵技術。

儘管過去數十年間，電子工程師已開發出各式高靈敏度觸覺感測器，但如何精準判斷施力方向與強度，至今仍是技術瓶頸。更棘手的是，現有裝置往往難以正確辨識物體表面的材質特性。

中國科學院研究團隊近期受人類指尖構造啟發，成功研發出一款突破性感測器。這項發表於《先進材料》期刊的創新設計，不僅能偵測施力方向，更能準確區分12種常見材質。研究主持人韓成成、曹智在論文中強調：「實現即時多維力學偵測與材質辨識，是推進人機互動的重要里程碑。」

這款指尖造型感測器採用雙層互補結構：外層專司材質辨識，內層則負責力學感測。研究團隊說明：「我們在矽膠外殼表面嵌入三種特殊材料，構成單電極材質感測陣列；內層結構則在導電銀漿遮蔽層內，配置四組矽膠微針陣列與凸起結構，搭配五組銀電極形成力學感應網路。」

透過實驗室模擬與實測驗證，該裝置展現優異效能。當整合至機械手臂時，配合LabVIEW與Jupyter分析平臺，能實現即時材質分類與力學偵測。驚人的是，其材質辨識準確率高達98.33%。研究團隊指出：「這項技術為智慧機器人的觸覺感知開創嶄新可能。」

這項突破不僅將推動仿人機器人與智慧義肢發展，未來透過擴增材質辨識庫與觸覺訊號型別，更可望創造更細膩的人機互動體驗。當機器真正擁有「觸覺」，人與科技的疆界將再次被重新定義。

[end]