近日，我院李静老师团队在磁性触觉传感器领域取得重要进展，相关成果《一种基于磁感测的触觉传感器:设计与机理》（A Tactile Sensor Based on Magnetic Sensing:Design and Mechanism）发表在《IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement》。《IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement》是一本致力于测量科学和电子仪器开发创新的国际顶级学术期刊，专业认可度很高，目前影响因子为5.6（SCI二区Top）。第一作者与通讯作者为李静副教授，共同通讯作者为北京理工大学机械与车辆学院的李弘恺副教授，论文第二作者为2021级硕士学生秦浩，中国石油大学（华东）为第一完成单位，该研究得到了国家自然科学基金项目的资助。
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磁性触觉传感器因其环境适应性强的特点在人工智能系统和柔性电子领域中起着至关重要的作用。然而受传感器中弹性体结构的限制，难以实现对剪切力的精确感知。且磁性柔性材料对触觉传感器的响应机制尚不清楚，这阻碍了磁性触觉传感器的进一步发展。
磁性触觉传感器的结构示意图
磁性传感器的应用场景
针对上述问题，本文提出了一种磁性触觉传感器，该传感器由GMR传感器、柔性磁膜和弹性连接层构成，可以同时实现剪切力和法向压力检测。经实验测得传感器的剪切力传感灵敏度为0.2 N−1 (0-0.05 N)，压力传感灵敏度为0.0087 kPa−1，并从理论模型角度详细探讨了其力-磁-电响应机理。此外，实验证明了磁触觉传感器在机械手和人体姿势检测等各个领域的应用潜力。本研究揭示了磁性柔性材料对触觉传感器的响应机制，为触觉传感剪切力检测提供了一条新途径，在未来人机交互、人工智能、医疗保健等领域有着广阔的前景。
论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10535275
