机器人也怕疼！港城突破性电子皮肤：主动痛觉+损伤自检功能强大

香港城市大学研究团队开发了一种全新的神经形态机器人电子皮肤（NRE-skin），让机器人具备了类似人类的触觉感知和自我保护能力。这一创新通过模仿人类神经系统，采用分层架构，在皮肤内部完成触觉信号的初步处理与脉冲编码，无需依赖中央处理器。

NRE-skin实现了三大核心功能：
1. 高分辨率触觉感知：精确采集并编码压力和位置信息。
2. 主动保护机制：具备局部反射功能，能实时感知疼痛并检测损伤。
3. 模块化维护：支持快速更换受损单元，提升维护效率。

其工作原理是将触觉转化为“神经脉冲”。每个压力传感器与微型振荡电路集成，当感知压力时，传感器电阻变化会调控振荡电路，改变脉冲频率，从而实现压力强度到脉冲频率的直接转译。同时，每个传感器拥有独特的“位置指纹”，通过无源元件配置确保触觉信息的精确定位。

NRE-skin借鉴人类皮肤的四层结构（封装层、传感层、电路层、基底层），构建了分层处理系统。其中，电路层为核心模块，负责脉冲编码和信号处理，并通过人工感受野网络简化数据流。它还集成了两大高级功能：
- 主动疼痛感知与局部反射：当压力超过阈值时，系统绕过中央处理器，触发毫秒级保护动作（如缩回）。
- 损伤自检与定位：通过监测“活脉冲”状态，快速识别并定位受损区域，结合模块化设计实现便捷更换。

这项技术不仅提升了机器人的安全性和智能化水平，还为未来仿人机器人的发展提供了重要参考。论文第一作者高育育博士，现为香港城市大学博士后，专注于触觉感知与柔性电子研究。