華盛頓州立大學(xué)（WSU）一支多學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出一種新型電子皮膚系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠同步高精度檢測(cè)壓力與溫度，旨在為假肢提供類人觸覺反饋。

相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)表于《Cell Reports Physical Science》。該電子皮膚采用3D打印技術(shù)制造傳感器模塊，可根據(jù)患者假肢的幾何曲面進(jìn)行定制化適配。通過“掃描-建模-打印”工作流，傳感器可完美貼合假肢的不規(guī)則表面，無需使用粘合劑即可像樂高積木般拼接安裝。

在性能方面，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了壓力與溫度的高分辨率、高速度映射。研究指出，相較于市售商用手套傳感器，其空間分辨率提升了約10倍。系統(tǒng)內(nèi)置多頭部神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可實(shí)時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)與降噪處理，有效降低像素級(jí)誤差并提升信號(hào)保真度，從而可靠識(shí)別物體紋理與材質(zhì)。

當(dāng)前市面上的電子皮膚普遍存在分辨率低、形態(tài)扁平、成本高昂及覆蓋面積有限等問題，且個(gè)性化程度越高往往導(dǎo)致檢測(cè)能力下降或數(shù)據(jù)延遲。WSU團(tuán)隊(duì)開發(fā)的這套模塊化傳感系統(tǒng)通過壓力與溫度矩陣交織設(shè)計(jì)Zui大化利用空間，并結(jié)合自對(duì)準(zhǔn)壓力配合互連技術(shù)實(shí)現(xiàn)按需重構(gòu)，有效克服了上述局限。

該項(xiàng)目首席作者洪義·申（Hongyi Shen）表示，此項(xiàng)研究為未來開發(fā)具備完整檢測(cè)與觸覺刺激功能的仿生電子皮膚奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)。研究團(tuán)隊(duì)目前已提交臨時(shí)專利申請(qǐng)，并正致力于開發(fā)配套的驅(qū)動(dòng)器，計(jì)劃將電子皮膚的檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)化為對(duì)截肢者周圍神經(jīng)的刺激，以實(shí)現(xiàn)更真實(shí)的觸覺感知。項(xiàng)目獲美國國家科學(xué)基金會(huì)（NSF）下一代機(jī)器人研究培訓(xùn)項(xiàng)目（NRT-LEAD）等資金支持。