标题：低成本机器人“皮肤”登上Nature子刊：实现三维力的自解耦，来自法国国家科学研究中心&香港大学

触觉是人类感知外部环境的重要方式。科学家们正在研发柔性皮肤，让机器人具备更精细的操作能力。例如，机器人能够稳定地夹住一颗鸡蛋。

当前流行的柔性触觉传感器包括视触觉传感器和基于压阻或电容的触觉传感器阵列。然而，如何使用简单结构和标定方法实现三维力的解耦仍是挑战，这限制了传感器的广泛应用。

法国国家科学研究中心和香港大学的研究人员开发了一种基于柔性磁膜的触觉传感器，通过设计正交磁化的Halbach阵列，实现三维力的自解耦，简化了传感器结构和标定流程。该成果发表在《Nature Machine Intelligence》上。

传感器由柔性磁膜、弹性硅胶和PCB电路板组成。当磁膜受外力变形时，磁场变化通过解耦算法转化为三维力信息。研究表明，正弦磁化的Halbach阵列具有二维自解耦特性，通过正交叠加可推广至三维。

研究人员设计了三个不同形状和灵敏度的触觉传感器，应用于人工膝关节三维力分布测量和触觉示教机器人制作咖啡。实验显示，触觉传感器能提供实时的三维力分布测量，并准确控制机器人动作。此外，柔性PCB基底的触觉传感器在健康监测领域也有潜在应用。

该研究的作者包括法国国家科学研究中心的闫友璨、Ahmed Zermane和Abderrahmane Kheddar教授，以及香港大学的潘佳教授。读者可免费在线阅读该论文。