编程磁性复合材料和相变材料用于多式联接触觉接口,集成自传感到适应性和自感触觉反
1Department of Mechanical Engineering, Stony Brook University (State University of New York at Stony Brook), Stony Brook, NY 11794, USA. shanshan.yao@stonybrook.edu.
Materials horizons
|February 26, 2026
概括
这项研究引入了一个新的软,可穿戴的触觉接口,使用可编程磁性复合材料. 该设备提供多式联络反,通过其紧和自我传感能力增强人机交互.
科学领域:
- 机器人和人机界面 机器人和人机界面
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 可穿戴的触觉系统需要兼容,多功能,并提供丰富的触觉/自身感知反.
- 现有的设备在可穿戴性,响应性和集成性方面面临限制,原因是体积和刚性.
研究的目的:
- 开发一种多式联络,自我感应的触觉接口,用于先进的人机交互.
- 通过紧的,与皮肤一致的设计,克服当前触觉设备的局限性.
主要方法:
- 利用可编程软磁性复合材料和相变材料用于多式联动.
- 嵌入式混合电磁线圈,具有可伸缩的导体和基里加米纹样弹性弹.
- 实现了基于电感的自传感机制,用于实时移位监控和闭环控制.
主要成果:
- 实现了三种工作模式:正常,旋转剪切和皮肤拉伸在一个紧的形式因素.
- 产生的力和位移超过了人类触觉感知值,在变形下保持性能.
- 证明了肢体位置和关节运动的准确编码,用于自感反.
结论:
- 开发的软多式触觉装置能够选择性刺激皮肤机械受体.
- 这项技术通过提供全面的触觉和自身感知反来推进可穿戴的人机界面.
- 自传感能力确保了一致的性能和与人体的强大整合.
