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  光纖傳感技術(shù)在先進(jìn)機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用，有望為惡劣工作環(huán)境下的機(jī)器人提供可靠、強(qiáng)大的感知能力。柔性光波導(dǎo)表現(xiàn)出良好的彈性，可以輕松嵌入假肢手指中，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的觸覺(jué)功能。盡管用于觸覺(jué)傳感的軟光纖傳感技術(shù)已經(jīng)取得了很大進(jìn)展，但絕大多數(shù)研究仍然集中在手指關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)和外部按壓的傳感上。指尖比指關(guān)節(jié)和手掌對(duì)觸摸更敏感。指尖感受器可以將觸摸物體的質(zhì)地、形狀、溫度等觸覺(jué)信息傳遞給大腦，從而有效地調(diào)整手部的抓握和操作策略。為了模擬指尖觸摸，需要柔性光波導(dǎo)傳感器同時(shí)實(shí)現(xiàn)壓力、滑動(dòng)和溫度傳感。另一方面，主動(dòng)觸摸產(chǎn)生的感知通常要好于被動(dòng)觸摸。例如，形狀感知主要通過(guò)主動(dòng)觸摸而不是被動(dòng)觸摸來(lái)實(shí)現(xiàn)。據(jù)所知，基于柔性光波導(dǎo)技術(shù)模擬指尖主動(dòng)觸摸并同時(shí)實(shí)現(xiàn)壓力、滑動(dòng)和溫度的傳感充滿挑戰(zhàn)。

圖1.基于柔性光波導(dǎo)陣列的3D 打印假肢手指，用于指尖觸覺(jué)傳感。a）力/熱敏感結(jié)構(gòu)與3D打印手指結(jié)合的整體裝配圖。b) 用于物體輪廓、硬度和滑動(dòng)檢測(cè)。

圖2. 識(shí)別和操縱物體的應(yīng)用演示。 a) 書寫字符 H。b) 操縱物體并比較粗糙度。c) 盲文識(shí)別。

  原文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/mh/d3mh00921a