可破裂控制的防水应变传感器具有高线性,用于水下软机器人监控
Shilong Cheng1, Cheng Zhang1, Haolin Dai1
1College of Mechanical and Electrical Engineering, Wenzhou University, Wenzhou 325035, China; Zhejiang Key Laboratory of Equipment Monitoring and Intelligent Operation & Maintenance under Extreme Working Conditions, Wenzhou University, Wenzhou 325800, China.
Journal of colloid and interface science
|February 19, 2026
概括
这项研究开发了一种用于软机器人的防水应变传感器,提高了水下抓取精度. 灵活的传感器准确地监测了海洋环境中的姿态和曲.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 软机器人需要在海洋环境中精确的态度监测才能成功运行.
- 现有的传感器面临的挑战是灵活性,防水性和抗水压.
研究的目的:
- 为软机器人抓手开发一种灵活,防水,抗水压的态度监测传感器.
- 为了提高软机器人在复杂的水下条件下捕获成功率.
主要方法:
- 使用可控制裂纹结构制造一个完全封装的柔性防水应变传感器.
- 沉积一个多壁碳 (MWCNTs) /二硫化物 (MoS2) /银纳米线 (AgNWs) 导电薄膜在一个聚二甲基 (PDMS) 基板上,具有导电网格.
- 在各种应变级别,机械振动和腐蚀条件下测试传感器性能.
主要成果:
- 传感器在55%的工作范围内显示出高线性 (>0.98) 和高灵敏度 (GF=432.62).
- 在12%的应变下达到超过4500个周期的稳定性,低应变检测极限为0.05%.
- 对盐和腐蚀具有出色的抵抗力,对水压敏感度低.
结论:
- 开发的传感器适用于在水下软机器人上的柔性抓柄的态度和曲角度监测.
- 潜在的应用包括在可穿戴设备中检测人类运动,推进海洋机器人技术和探索.


