触觉是生物从外界获取信息的重要途径，也是智能可穿戴设备、医疗软体机器人、仿生假肢等新兴设备/系统不可或缺的功能。触觉传感器的传感能力可与天然人体皮肤或动物感觉器官相媲美，甚至更胜一筹，近年来引起了学术界和工业界的广泛关注。近年来触觉传感在结构设计和传感机制等方面取得了很大的进展。然而，绝大多数已开发的触觉传感器只能检测法向力，而通常无法分辨剪切力，甚至无法区分力的方向。由于自然触觉不仅涉及力的强度检测，还包括对其他复杂机械参数的感知，如力方向、接触位置、表面纹理等。因此触觉传感器要完全实现模仿触觉功能，尚有一系列难题需要克服。

近日，四川大学机械工程学院的王竹卿教授和吴晓东研究员团队，受蜘蛛的狭缝器官和刚毛的启发，通过合理的材料选择、结构设计和系统集成，提出并展示了一种新型的高灵敏度的触觉传感器。所制备的触觉传感器具有高灵敏度（25.76 N^-1）、低检测限（5.4 mN）、理想的稳定性（超过2500个循环）以及能解析机械强度和方向特征的良好能力。该研究将制备的触觉传感器成功应用于表面纹理识别和仿生路径探索，并在可穿戴设备、软体医疗机器人和具有高操作灵活性的仿生假肢方面表现出良好的应用前景。研究相关成果以 “Bioinspired Tactile Sensation based on Synergistic Microcrack-Bristle Structure Design towards High Mechanical Sensitivity and Direction-Resolving Capability” 为题，发表在国际著名期刊《Research》上（《Science》合作期刊，影响因子：11.036，中科院1区Top期刊），论文第一作者为四川大学机械工程学院2022级研究生张义群同学。

文献链接：

https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0172