多維力傳感器的技術躍遷：應變陣列設計、多物理場耦合與深度學習解耦的融合創(chuàng)新
在機器人、醫(yī)療、工業(yè)自動化等領域，多維力傳感器作為感知外界力的核心部件，正經歷一場由柔性化與微型化驅動的革命性變革。傳統(tǒng)多維力傳感器因剛性結構、體積龐大，難以適應復雜曲面或生物組織的貼合需求，而柔性化與微型化技術的突破，為解決這一難題提供了全新路徑。
柔性化方面，清華大學團隊開發(fā)的超輕量化柔性六維力傳感器堪稱里程碑。該傳感器僅重0.30克，尺寸為12×15×5mm³，采用銀摻雜多孔PDMS與網狀熱敏電阻陣列，實現了對三維力和三維力矩的高精度測量，響應時間僅90毫秒。其獨特的5°斜面設計，結合卷積神經網絡（CNN）解碼，使測量精度達到Fx/Fy的均方根誤差（RMSE）僅0.15-0.18N，Mz為0.26mN·m，為殘障人士輔助控制、醫(yī)療機器人精細操作等場景提供了突破性解決方案。
微型化領域，MEMS工藝與光基多模態(tài)感知技術的融合，正推動傳感器向更小尺寸、更高集成度發(fā)展。例如，基于非激光光源的光學多模態(tài)感知技術，通過測量材料納米級形變獲取力覺信息，不僅精度更高、抗干擾能力更強，還能克服微型與異型場景的需求難題，廣泛應用于人形機器人、智慧醫(yī)療等領域。
