浙江大学潘程枫团队与香港中文大学张立团队｜打破常规：一粒霍尔芯片解码四种软体形变

本文介绍了一种基于可拉伸磁性薄膜和单粒三轴霍尔传感器的多模态变形传感器。背景方面，传统柔性传感器如电阻式、电容式等通常依赖单一输出信号，难以区分拉伸、弯曲、扭转等不同变形模式，且现有方法往往需要复杂阵列或机器学习模型，限制了应用普适性。研究目的是设计一种简单、高效的多模态传感器，利用磁场的三维矢量特性实现多种变形的自识别。研究团队制备了具有空间梯度磁化分布的磁性薄膜，并通过单颗霍尔传感器测量三轴磁通密度变化，发现不同变形（拉伸、弯曲、扭转、按压）会引发独特的符号模式（如[1,-1,1]等），无需预训练即可自动分类。实验还分析了磁膜厚度、几何形状对识别能力的影响，并展示了传感器在可穿戴电子（如颈部姿态监测、肘部运动辅助训练）、人机交互和软体机器人（如气动夹爪物体识别、仿魟鱼游泳器控制）中的应用。结论表明，该设计以低复杂度实现了高效的多模态形变解耦，提高了在复杂环境中的普适性。