微四面体电极增强型可穿戴电容式双模式传感器，用于集成触觉压力和接近检测

《ACS Sensors》：Microtetrahedral Electrode-Enhanced Wearable Capacitive Dual-Mode Sensor for Integrated Tactile Pressure and Proximity Detection

提出一种双面微四面体电极（DSMEs）电容式传感器，兼具接触与非接触检测能力。在0-20 kPa范围内实现1.29 kPa?1的高灵敏度，检测上限达800 kPa，响应时间分别为125 ms和65 ms，循环稳定性优异。通过非均匀电场增强远距离（100 mm）不锈钢检测，结合机器学习实现98.75%的材料分类准确率，为智能机器人多功能感知系统开发提供参考。

　　

人工智能的进步使得智能传感器的性能得以提升，其感知能力可以与人类相媲美甚至超越人类。在这项研究中，我们开发了一种双模式电容传感器，该传感器采用双面微四面体电极（DSMEs）来实现接近感和接触检测功能。这种创新的架构设计有效降低了传感器的粘弹性和等效模量，使其在0–20 kPa的宽线性响应范围内具有1.29 kPa^–1的高压力灵敏度，并且检测上限可达800 kPa。该传感器具有快速的响应时间（125毫秒）和恢复时间（65毫秒），同时在超过10,000次加载循环后仍能保持稳定的信号输出。此外，微四面体结构电极产生的非均匀电场通过电容边缘效应增强了非接触式感知能力，使得传感器能够在最远100毫米的距离内检测到不锈钢板。凭借其卓越的双模式感知能力，该传感器在人体运动监测、物体形状识别和材料类型识别方面表现出色。结合机器学习技术，该传感器的材料分类准确率达到了98.75%。这些成果为下一代智能机器人中多功能智能感知系统的开发提供了宝贵的参考依据。