黄维院士团队AFM：仿生触觉感知与光热驱动集成的单片式无串扰软体智能夹持器

针对软体机器人与智能控制系统中触觉感知与驱动集成时存在的信号串扰难题，南京邮电大学黄维院士团队提出一种仿生结构分区策略，成功开发了单片式无串扰软体夹持器。研究背景是传统方案需依赖外部传感器或复杂机电系统，增加了系统复杂度。研究目的是实现感知与驱动无缝集成于单一柔性体系并避免信号干扰。结论表明，通过物理分隔，将电阻式触觉传感集成于“掌心”、光热驱动集成于“手指”，利用可丝网印刷的碳墨/纤维素纸体系一步制备双层薄膜。该器件触觉传感器具有0–2500 kPa宽压力范围、5 ms响应时间和超4万次循环稳定性；驱动器对光、热、湿多重响应，可弯曲360°并举起自身重量209倍的物体。结合一维卷积神经网络，系统能实时识别物体纹理与硬度，并通过光照射触发闭环反馈抓取，实现了感知-决策-执行一体化。该工作为可持续软体机器人和人机交互提供了通用设计范式。