近期，中国科学技术大学工程科学学院与香港城市大学的联合研究团队在国际期刊《国家科学评论》上发表了一项创新性的研究成果。这项研究提出了一种全新的触觉感知方法，该方法基于柔性光栅结构色，为触觉传感器技术的发展带来了重要突破。
触觉传感器在机器人执行精细操作中扮演着至关重要的角色。然而，现有的视触觉传感器主要依赖于几何光学信息或标记跟踪技术，导致其触点力位识别的分辨率和精度受限。为了克服这一挑战，研究团队从仿生结构色现象中汲取灵感，开发了一种全新的触觉感知方法。
该方法利用柔性光栅薄膜在白光照射下形成的结构色图案作为触觉表征信息。结合深度学习算法，研究团队实现了对接触点的高灵敏度和高分辨率感知。实验结果表明，该方法在触点定位的空间分辨率和法向力识别精度方面均优于现有技术，其整体法向力识别精度达到了6 mN，平面分辨率为79 μm，接触深度分辨率为25 μm。
这项研究的创新之处在于，它充分利用了结构色图案中的丰富触觉表征信息，从而实现了触觉感知技术的显著提升。该方法还具有卓越的可拓展适用性。研究团队基于核心组件的模块化设计，进一步开发了面向多种典型场景应用的传感器原型。
这些原型包括一款能够精准检测低频振动信号的高灵敏度振动传感器，一款能够灵敏感知低频振动和气流扰动的仿生触须传感器，以及一套具备环向三维接触感知能力的内窥镜触觉传感系统。这些原型的应用实验进一步验证了该触觉感知方法在机器人感知、环境监测和医疗器械等领域的广泛应用潜力。
研究团队还展示了该触觉感知方法的示意图，清晰地呈现了其工作原理和应用场景。这一研究成果不仅为触觉传感器技术的发展提供了新的思路和方法，也为相关领域的科学研究和技术创新注入了新的活力。
中国科学技术大学的博士生邱宇泽是该论文的第一作者，董二宝副教授和香港城市大学的于欣格副教授担任通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费等项目的大力支持。这一创新性成果的发表，标志着中国在触觉传感器技术领域的研究迈上了新的台阶。
