清华曲钧天团队AFM封面：仿生多模态触觉感知指尖赋能水下柔顺抓取

本文报道了清华大学曲钧天团队在Advanced Functional Materials上发表的封面研究，提出一种仿生多模态触觉感知指尖，用于水下柔顺抓取。背景：水下环境存在视觉退化、流体扰动等问题，传统视觉感知和刚性结构鲁棒性不足。研究目的：设计一种厘米级刚柔耦合仿生手指系统，实现紧凑结构下多物理量（接触力、滑移、温度、水下压力）的同步感知与稳定抓取，克服现有系统离散、复杂和可靠性差的局限。结论：通过分布式光纤布拉格光栅嵌入刚柔耦合指尖，结构自解耦实现了多模态信号的低串扰感知（接触力38.7 pm/N、温度7.53 pm/°C、水下压力2.57 pm/kPa），触觉响应时间<60 ms。结合深度学习，在材料硬度分类中准确率97.9%，表面粗糙度判别达100%。在低能见度水下岩石纹理评估中表现良好，并集成自适应抓取系统实现无损抓取与力调节。该技术为解决复杂水下环境中的光学传感问题提供了新范式。