摘要:人体皮肤含有丰富的感知受体,通过触摸可以识别不同物质,柔性热觉传感器能够模拟人体皮肤的结构和功能,实现智 能机器人、智能传感应用。 设计了一种基于恒定温差法(CTD)的柔性热觉传感器,由金属电极与柔性聚合物薄膜结构组成,结 合机器手指触摸识别应用,建立了“加热-接触”传热模型,考虑了传感器、物体、机器手指的几何特征,采用数值拉氏逆变换算 法进行求解。 通过有限元仿真和热觉感知实验进行了验证,设计了 CTD 工作模式的调理电路,通过 PID 算法实现闭环温差控 制,引入卡尔曼滤波抑制扰动,温控相对误差在 3. 0% 以内,实现了 11 种具有不同热属性的材料的识别。 该柔性系统在机器人 感知、可穿戴电子、虚拟现实等领域具有应用潜力。