Soft Biomimetic Fiber-Optic Tactile Sensors Capable of Discriminating Temperature and Pressure

材料科学 触觉传感器 光纤布拉格光栅 软机器人 光纤 压力传感器 光电二极管 光纤传感器 光电子学 声学 光学 纤维 计算机科学 人工智能 机器人 复合材料 物理 热力学 波长
作者
Ce Shang,Bo Fu,Jialin Tuo,Xiaoyan Guo,Zhuozhou Li,Zhixin Wang,Lijun Xu,Jingjing Guo
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (46): 53264-53272 被引量:33
标识
DOI:10.1021/acsami.3c12712
摘要

Tactile sensors with high softness and multisensory functions are highly desirable for applications in humanoid robotics, smart prosthetics, and human-machine interfaces. Here, we report a soft biomimetic fiber-optic tactile (SBFT) sensor that offers skin-like tactile sensing abilities to perceive and discriminate temperature and pressure. The SBFT sensor is fabricated by encapsulating a macrobent fiber Bragg grating (FBG) in an elastomeric droplet-shaped structure that results in two optical resonances associated with the FBG and excited whispering gallery modes (WGMs) propagating along the bent region. Benefiting from the different thermo-optic and stress-optic effects of FBG and WGM resonances, the pressure and temperature can be fully decoupled with a high precision of 0.2 °C and 0.8 mN, respectively. To achieve a compact system for signal demodulation, a single-cavity dual-comb fiber laser is developed to interrogate the SBFT sensor based on dual-comb spectroscopy, which enables fast spectral sampling with a single photodiode. We show that the SBFT sensor is capable of perceiving pressure, temperature, and hardness in touching soft tissues and human skins, demonstrating great promise for soft tissue palpation and human-like robotic perception.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
完美世界应助saber采纳,获得10
1秒前
yiha完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
pine完成签到 ,获得积分10
1秒前
深情安青应助嗦了蜜采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
shanyu完成签到,获得积分10
2秒前
xx发布了新的文献求助10
2秒前
Jasmine完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
skyrmion完成签到,获得积分10
3秒前
yuan完成签到,获得积分10
3秒前
xk要发nature子刊完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
ddz完成签到,获得积分10
5秒前
高大行天发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
共享精神应助光亮念波采纳,获得30
6秒前
重要的汽车完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.2应助WATQ采纳,获得10
6秒前
天天快乐应助Jasmine采纳,获得10
7秒前
CipherSage应助Daisy采纳,获得10
7秒前
琳琳完成签到,获得积分10
7秒前
周繁发布了新的文献求助10
7秒前
huyanan发布了新的文献求助10
7秒前
小小章鱼发布了新的文献求助10
8秒前
星月发布了新的文献求助10
8秒前
nikki完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
期天完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
JamesPei应助跳动的蓝精灵采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
T/SNFSOC 0002—2025 独居石精矿碱法冶炼工艺技术标准 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6044266
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7810534
关于积分的说明 16244423
捐赠科研通 5190101
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2777241
邀请新用户注册赠送积分活动 1760359
关于科研通互助平台的介绍 1643594