用于机器人应用的稳健、高灵敏且无串扰的离子电子皮肤的传感元件嵌入技术

离子电子压电传感器在机器人触觉中具有广阔的前景，因为它们可以利用纳米级电双层（EDLs）实现高灵敏度信号输出。然而，在这些设备中实现高灵敏度与高机械稳定性是一个挑战。离子电子传感器需要微结构，以提供微妙变化的EDL界面来提升灵敏度，但微结构界面的机械强度较弱。在这里，我们将孤立的微结构离子水凝胶（IMIG）嵌入弹性基体的孔阵列（28 × 28）中，并横向交联IMIG以实现增强的界面稳健性，而不牺牲灵敏度。嵌入配置通过固定裂纹和孔间结构的弹性耗散来增强和加固皮肤。此外，通过隔离离子材料和设计带有补偿算法的电路来抑制传感元件之间的串扰。我们已证明该皮肤在机器人操作任务和物体识别中具有潜在的应用价值。