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中科院理化所:研發(fā)石墨烯/MXene同軸傳感器,有助于無損抓取易碎物體

更新時(shí)間:2025-03-08   點(diǎn)擊次數(shù):106次

中科院理化所:研發(fā)石墨烯/MXene同軸傳感器,有助于無損抓取易碎物體

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【中科院理化所:研發(fā)石墨烯/MXene同軸傳感器,有助于無損抓取易碎物體】

隨著智能機(jī)器人在倉儲(chǔ)運(yùn)輸、人類醫(yī)療保健和家庭服務(wù)中的廣泛應(yīng)用,無損高效的機(jī)器人抓取變得越來越重要。然而,用于反饋?zhàn)ト⌒袨榈碾娏鱾鞲衅魇艿街圃斐杀靖?、體積和質(zhì)量大、電路復(fù)雜和信號(hào)干擾的極大限制。為了解決這些問題,研究制備了基于還原氧化石墨烯(rGO)/MXene-rGO同軸微纖維的輕量級(jí)距離傳感器,具有界面緩沖器,以幫助機(jī)器人機(jī)械手的無損抓取。


所制備的距離微型傳感器在 50–300 μm 的距離范圍內(nèi)具有91.2 m–1的高靈敏度,116 ms 的快速響應(yīng)時(shí)間,5 μm 的高分辨率,以及 500次周期的良好穩(wěn)定性。此外,高性能和輕巧的微型傳感器安裝在機(jī)器人機(jī)械手上,通過施加在傳感器上的位移來反映抓取狀態(tài)。通過建立微傳感信號(hào)與抓取狀態(tài)的相關(guān)性,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的安全、無損、有效的抓取和釋放。


綜上所述,我們將模板輔助冷直筆書寫技術(shù)與冷凍干燥相結(jié)合,成功制備了輕質(zhì)同軸異質(zhì)rGO/TC-rGO超微纖維。的非均相核-界面-殼結(jié)構(gòu)和界面緩沖液和TC納米片的引入賦予rGO/TC-rGO微纖維距離傳感器高靈敏度、良好的恢復(fù)性、高分辨率和超穩(wěn)定性。


此外,采用高性能距離傳感器反饋?zhàn)ト顟B(tài),以確保機(jī)器人抓手的非破壞性和有效抓取。基于rGO/TC-rGO超細(xì)纖維的距離傳感器為調(diào)節(jié)機(jī)械手的抓取狀態(tài)提供了的思路。此外,這種超細(xì)纖維的設(shè)計(jì)原理是整合多種材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn),為高性能輕量化材料的開發(fā)提供了一條路徑。

來源:傳感器專家網(wǎng)

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