【看视频】手术机器人缺乏“手感”？研究者为其配备“超灵敏电子皮肤”| NSR

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具有仿生结构的超灵敏电子皮肤。（a）鹅肠菜花朵实物图；（b）鹅肠菜花粉SEM图；（c）花粉局部放大图；（d）仿生结构表面形貌；（e）仿生结构SEM放大图；（f）电子皮肤结构图 （g）电子皮肤传感原理图。

电子皮肤的检测性能。（a）0-155kPa范围内的灵敏度；（b）0-15kPa范围内的灵敏度；（c）电子皮肤对微小应力（0.12Pa）的检测能力；（d）对比其它研究的灵敏度；（e）电子皮肤响应及恢复时间；（f）电子皮肤对连续水滴的检测能力；（g）电子皮肤循环次数稳定性。

如下图所示，在第一次及第二尝试穿针失败时，线头触碰到针孔附近的电子皮肤而产生信号变化，而在第三次尝试穿针成功时，线头直接穿过针孔，未接触附近的电子皮肤，所以基本没有信号变化。该应用有望为机器人提供灵敏的触觉感知，实现精密装配、抓取分拣等精细操作。

三次穿针过程中的检测信号

在进一步的手术切割实验中，该电子皮肤能够感知手术刀切割不同组织的接触力区别。文中演示了电子皮肤测量切割肌肉和肝脏组织过程中的接触力变化。

如下图所示，在切割过程的不同时段，手术刀切割具有不同性质的不同生物组织，传感器也测量到不同的接触力。该接触力的变化能够有效地反映出切割点附近的生物组织状态，从而为医生提供手术切割位置参考，降低组织切面的粗糙度促进组织愈合速度。

机器人切割肌肉及肝脏组织时的传感器反馈

该电子皮肤具有超高的灵敏度，能够为手术机器人提供精细操作的触觉反馈，有望在神经科、泌尿科等需要精细操作的外科手术上应用。