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植入式柔性神经微电极最新进展
∗ 基金项目 : 科技创新 2030“ 脑科学与类脑研究 ” 重大项目 (2022ZD0208601), 国家自然科学基金 (62076250,62204204), 陕西
基于柔性传感的软体机器人交互研究进展
摘要：本文旨在总结基于灵活感测的软机器人相互作用研究的进展。首先，引入了软机器人实际应用中的最新进步，例如灵活的抓握，生物医学和环境探索。其次，提出了软机器人的运动学和动态建模方法。随后，分析了适用于软机器人的灵活感测技术，特别是针对讨论的讨论表现出圆润的多模式传感技术。然后，阐明了关于软机器人中传感和智能相互作用的当前研究状态，这表明了灵活的传感器用于固有和环境感知以及多峰传感的利用。重点是基于灵活传感器的软机器人的智能相互作用系统的分析。最后，讨论和预期基于灵活感测的软机器人相互作用研究中的潜在挑战和前瞻性方向。关键字：软机器人；灵活的传感；智能交互系统
面向线状柔性物体的机器人操作研究进展与展望
此类任务同样可以先离线学习状态转移预测模 型再使用 MPC 计算控制输入 [28-29] ，或直接使用强 化学习方法 [68-69] ，但需要大量训练数据且泛化性较 差。在准静态的局部形变控制中，更常用的方法是 在线估计局部线性模型。该模型假设线状柔性体形 状变化速度与机器人末端运动速度在局部由一个雅 可比矩阵 JJJ 线性地联系起来，即 ˙ xxx ( t ) = JJJ ( t ) ˙ rrr ( t ) ，其 中 ˙ xxx 为柔性体形变速度， ˙ rrr 为机器人末端运动速度。 由于使用高频率的闭环反馈来补偿模型误差，因此 完成任务不需要非常精确的雅可比矩阵。 Berenson 等 [70-71] 提出了刚度衰减（ diminishing rigidity ）的概 念，即离抓取点越远的位置与抓取点之间呈现越弱 的刚性关系，并据此给出了雅可比矩阵的近似数学 表示。此外，常用的方法是根据实时操作数据在线 估计雅可比矩阵，即基于少量实际操作中实时收集 的局部运动数据 ˙ xxx 和 ˙ rrr ，使用 Broyden 更新规则 [72] 、 梯度下降法 [73] 、（加权）最小二乘法 [33-34,74] 或卡尔 曼滤波 [75] 等方法在线地对雅可比矩阵进行估计。 该模型的线性形式给在线估计提供了便利。然而， 雅可比矩阵的值与柔性体形状相关，因此在操作 过程中具有时变性，这使得在线更新结果具有滞 后性，即利用过往数据更新雅可比矩阵后，柔性体 已经移动至新的形状，而新形状对应的雅可比矩阵 与过往数据可能并不一致。同时，完整估计雅可比 矩阵的全部元素需要机器人在所有自由度上的运 动数据，这在实际操作过程中难以实现，为此一些 工作提出根据数据的奇异值进行选择性更新或加 权更新 [74] 。此外，此类方法需要雅可比矩阵的初 值，一般在操作前控制机器人沿所有自由度依次运 动，收集数据估计初始位置的雅可比矩阵。受上述 问题影响，在线估计方法往往仅适用于局部小形变 的定点控制，难以用于长距离大形变的轨迹跟踪。 Yu 等 [31] 提出 ˙ xxx = JJJ ( xxx , rrr ) ˙ rrr 的模型形式，其中 JJJ ( · ) 为 当前状态至雅可比矩阵的非线性映射，待估计参数 为时不变形式。基于该模型，该方法将离线学习与 在线更新无缝结合，实现了稳定、平滑的大变形控 制。 Yang 等 [76-77] 使用模态分析方法建立柔性体模
高档名优绿茶柔性采摘指研制 - 金小俊
传感器与微系统 第 ４４ 卷 殊形状的刀片完成剪切，采摘成功率达 ９７ ． ３６ ％ 。进一步 设计了一种提拉断梗的机械手，舵机带动主动手指和从动 手指转动，将茶梗折弯并拉断，采摘成功率为 ７４ ． ３ ％ 。华 中农业大学 ［ ６ ］ 设计了一种结构为曲柄滑块剪切机构的末 端执行器，通过刀片闭合将鲜叶掐断，利用真空装置将剪切 后的茶叶吸入容纳箱。四川农业大学 ［ ７ ］ 设计了一种可夹 提式采摘茶叶嫩梢的末端执行器，通过预设夹持力使夹持 件夹断嫩梢叶柄，对一芽一叶和一芽两叶都达到较高的采 摘率。纵观现有大宗茶采摘末端执行器的结构和特点，多 以刀片切割的方式作为采摘原理，无法保证芽叶的完整，这 将在很大程度上降低茶叶的品质，不能用于高档名优绿茶 采摘。南京林业大学 ［ ８～１２ ］ 基于机器视觉、颜色特征、并联 机器人等技术，研发了对新梢有选择性采摘的机器人，研制 了一种气动采摘指，设置固定阈值，确定采摘指夹持嫩芽时 的闭合间隙，通过提拉动作完成采摘，成功率达到 ９０ ％ 。 由于自然生长的新梢枝条粗细不一，夹持时的夹持力波动 较大，会存在打滑或夹断现象。 针对现有采茶末端执行器导致嫩芽完整性的不足，本 文设计了一种柔性可感知的仿生采摘指作为采茶机器人的 末端执行器，模仿人工“提手采”的动作，通过固定和提拉 动作实现嫩芽采摘，并增加夹持力测量电路，在夹持过程中 检测夹持力，提高采摘成功率。
木材/有机聚合物复合材料在柔性传感器方面的研究进展
Figure 8.The working mechanism and sensing performance of the Wood-based Triboelectric Self-powered Sensors (WTSS).(a) Schematic illustration of the working principle of WTSS; (b) Volatile Organic Compounds (VOCs) of WTSS under varying pressures; (c) VOCs of WTSS at different stress levels; (d) Increasing VOCs of WTSS with escalating pressure.Inset: An enlarged view of the low-pressure region; (e) VOCs of WTSS and input pressure at frequencies of 0.5, 1, and 2 Hz [41] 图 8.木质基摩擦电自驱动传感器 (WTSS) 的工作机理和传感性能， (a) WTSS 工作原理示意图； (b) WTSS 在不同压力 下的挥发性有机化合物 (VOCs) ； (c) WTSS 在不同应力水平下的挥发性有机化合物 (VOCs) ； (d) 随着压力增加， WTSS 的挥发性有机化合物 (VOCs) 逐渐增加。插图：低压区域的放大视图； (e) 在 0.5 、 1 和 2Hz 的频率下， WTSS 的挥发性 有机化合物 (VOCs) 与输入压力的关系 [41]
PEDOT:PSS在压阻式柔性压力传感器中的应用研究进展
压力传感器在可穿戴电子设备和电子皮肤中充当核心组件时，已经获得了更广泛的市场。为了实现高性能柔性压力传感器，研究人员对传感器材料，结构和设备设计进行了创新研究。聚（3,4-乙二醇二噻吩）：聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT：PSS）是一种广泛使用的导电聚合物，由于其异常电导率，易于处理，易于处理和生物相容性，因此引起了相当大的关注。作为一种多功能且灵活的功能，PEDOT：PSS可以将其发展为各种形式，对新兴的传感应用具有重要意义。本文概述了使用PEDOT：PSS的最新进步：用于灵活的压电传感器的PSS，同时还讨论了其在此类传感器中的应用以及用于提高其性能的方法和机制。
激光直写制备MnO2/LIG复合电极及其在柔性超级电容器中的 ...
别是石墨烯的 D 、 G 和 D+G( 也称 G') 峰 [ 19 ] ，这表 明两种样品都生成了高质量的石墨烯。其中 D 峰 是由于芳香环中 sp 2 碳网络扭曲使得碳原子发生 对称伸缩振动引起的 [ 20 ] ，用于衡量材料结构的无 序度，它的出现表明石墨烯的边缘较多或者含有 缺陷，这与 SEM 观察到的结果一致； G 峰是由 sp 2 碳原子间的拉伸振动引起的 [ 21 ] ； G' 峰也被称 为 2 D 峰，是双声子共振二阶拉曼峰，其强度与 石墨烯层数相关 [ 22 - 24 ] 。与 LIG 拉曼曲线相比， MnO 2 / LIG 在 472.6 cm −1 波段较强的峰值，对应于 Mn − O 的伸缩振动峰，证实了 MnO 2 的晶体结构。 XRD 测试结果表明， MnO 2 /LIG 在 2 θ =18.002° 、 28.268° 、 37.545° 、 49.954° 和 60.244° 处的特征峰分别对应 α - MnO 2 的 (200) 、 (310) 、 (211) 、 (411) 和 (521) 晶面 ( 图 4 b PDF#440141) ， α -MnO 2 为隧道结构，可容 纳溶液中的阳离子 ( 如 Zn 2+ 、 Li + 、 Mg 2+ 、 Na + ) [ 21 ] 。 25.9° 和 44.8° 处的峰为 LIG 中 C 的特征衍射峰。
