【甬派客户端】触觉传感器破局!浙大宁波校区助推“国产触觉”走向世界

发布者:zjnbxq发布时间:2021-12-27浏览次数:726

记者:蒋炜宁  通讯员:汪雨濛、李琅瑜

  触觉传感器用于机器人中模仿触觉功能,可测量现实世界压力,将其转换为可供机器人感知的电信号输出,从而使机器人拥有“触觉”。中国在触觉传感器领域研究起步较晚。当前国产触觉传感器面临两大难题:一是技术上无法消除耦合干扰;二是制作工艺不过关,一致性差。这导致我国触觉传感器阵列长期依赖进口的局面,一片巴掌大小的进口触觉传感器阵列售价却高达10万元!

  而浙江大学宁波科创中心(宁波校区)夏庆华团队致力于攻克国产触觉传感器阵列“技术”和“工艺”两大难题,助推“国产触觉”走向世界。

  该团队设计了一种新型触觉传感器阵列及其控制系统。在硬件设计上,夏庆华团队极大地精简了触觉传感器的模拟器件数量,降低了失效率和生产工艺要求。在软件设计上,团队开发了用于处理触觉传感器信号的自适应滤波算法,能够有效地消除了触觉传感器通道间耦合干扰的问题,并且将原始输出信号转换为更易于应用端分析处理的数字信号。在工艺上,夏庆华团队与国内外企业合作,改进了触觉传感器生产线工艺,降低了生产成本并提高了可靠性。一些性能指标已处于国际先进水平。

夏庆华团队技术国际先进性比较

  目前,夏庆华团队设计开发的传感器阵列已投入生产,2021年产值2100万,至今为止已出货上万套柔性触觉传感器。其产品高性价比的优势吸引了世界各地的共计20余家知名企业,如美国史丹利公司、日本日立公司、中国航天科技集团等,并已经应用于机器人、医疗健康等众多领域。

  此外,夏庆华团队已与北京软体机器人科技有限公司展开合作,开发旨在帮助肌无力、中风患者进行手指康复的智能康复手套;与浙江大学机器人研究院合作研发了一款触觉感应手套,该手套可以戴在机器人末端执行器上,用于对工件做抓取和装配时的实时触觉感知和力控制;与中国科学院合作研发了用于机器人感知与控制、口腔咬合力测量、足底压力异常预警的触觉感应阵列;在与中国科学院大学宁波华美医院开发智能假肢,该智能假肢外面覆盖电子皮肤,用于触觉和温度感知。

  夏庆华带领他的团队攻坚克难,“国产触觉”已逐渐获得应用。

  科研是一条不断探索前行的道路,仍需重视国产触觉传感器与国外顶尖企业的差距。如何提高精度、扩大规模、压缩体积、集成其他传感模块、改进材料、优化工艺……夏庆华还在孜孜不倦地致力于触觉传感器的完善与更新。

  与此同时,他也在积极推广触觉传感器的应用,目前已与中国航天集团、中国兵器工业集团、中国科学院宁波材料所、美国史丹利公司、德国博世集团、日本日立集团、美国斯坦福大学等国内外著名企业和院所进行合作。未来,夏庆华将会继续开展触觉感知在皮肤表面功能异常监测与预警、精密系统检测与控制、多功能电子皮肤等多个领域的应用研究。

新闻多一点

  夏庆华简介

  1988年获得北京航空航天大学流体传动与控制学士学位,2002和2007年分别获得新加坡国立大学机电一体化硕士和机器人控制博士学位。

  曾任全球风能巨头维斯塔斯新加坡研发中心首席工程师、新加坡国防部新科动力副总工程师、中国航天科工集团工程师。在中国、美国、欧洲、新加坡和印度申请专利多项。

  2020年6月入职浙江大学宁波研究院信电分院。主要从事柔性传感器、柔性电子皮肤、机器人控制与导航、人机共融等方向的研究工作。


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