基于液态金属型摩擦纳米发电的水下仿生触须传感器

为了提升水下机器人的机动性和适应性,增强其感知周围环境的能力是必要的。受动物触须的毛囊结构启发,文中将液态金属与摩擦纳米发电机相结合,提出了一种基于液态金属的摩擦电触须传感器(LTWS),在浑浊度高、视距低的水下环境中作为水下机器人光学与声学感知技术的补充,提升水下机器人的信息感知能力。LTWS主要由碳纤维材料触须、硅胶囊套、触发器、记忆合金弹簧、传感单元及基座组成,碳纤维触须的细微偏转会驱动触发器靠近并挤压对应方向的传感单元,进而产生电信号。LTWS的感知信号与触须横向位移呈线性关系,灵敏度可达7.9 mV/mm,且触碰频率对输出信号的影响较小。LTWS丰富了水下机器人的感知手段,为实现海洋信息感知提供了新的思路。