Multimodal information structuring with single-layer soft skins and high-density electrical impedance tomography

结构化 电阻抗断层成像 电阻抗 断层摄影术 材料科学 图层(电子) 生物医学工程 电气工程 复合材料 光学 工程类 物理 业务 财务
作者
David Hardman,Thomas George Thuruthel,Fumiya Iida
出处
期刊:Science robotics [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:10 (103): eadq2303-eadq2303 被引量:20
标识
DOI:10.1126/scirobotics.adq2303
摘要

The human skin can reliably capture a wide range of multimodal data over a large surface while providing a soft interface. Artificial technologies using microelectromechanical systems (MEMS) can emulate these biological functions but present numerous challenges in fabrication, delamination due to soft-rigid interfaces, and electrical interference. To address these difficulties, we present a single-layer multimodal sensory skin made using only a highly sensitive hydrogel membrane. Using electrical impedance tomography techniques, we accessed up to 863,040 conductive pathways across the membrane, allowing us to identify at least six distinct types of multimodal stimuli, including human touch, damage, multipoint insulated presses, and local heating. Through comprehensive physical testing, we demonstrate that the highly redundant and coupled sensory information from these pathways can be structured using data-driven techniques, selecting which pathways should be monitored for efficient multimodal perception. To demonstrate our approach's versatility, we cast the hydrogel into the shape and size of an adult human hand. Using our information structuring strategy, we demonstrate the hand's ability to predict environmental conditions, localize human touch, and generate proprioceptive data. Our framework addresses the challenge of physically extracting meaningful information in multimodal soft sensing, opening new directions for the information-led design of single-layer skins in sensitive systems.
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
刚刚
ytt发布了新的文献求助10
刚刚
lakersyoung0发布了新的文献求助10
刚刚
小怡子发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
shawn完成签到 ,获得积分10
2秒前
FashionBoy应助正直的千柔采纳,获得10
2秒前
柳絮发布了新的文献求助10
2秒前
灵巧念波完成签到,获得积分10
2秒前
李爱国应助新酱宝宝采纳,获得10
2秒前
3秒前
隐形曼青应助lin采纳,获得10
3秒前
上官若男应助777采纳,获得10
3秒前
3秒前
cdercder应助ZYL采纳,获得10
5秒前
7秒前
真的是完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
yaling完成签到,获得积分10
9秒前
彩虹天堂完成签到,获得积分10
9秒前
赵赵赵发布了新的文献求助10
10秒前
angel完成签到,获得积分10
10秒前
小小应助zh采纳,获得30
12秒前
文斯完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
yuewumu完成签到,获得积分10
13秒前
阔达的凡儿完成签到,获得积分10
13秒前
彭于晏应助dyp采纳,获得30
13秒前
崔龙锋完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
Lucas应助寒冷的断秋采纳,获得30
14秒前
可靠采波完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
畅快的猕猴桃完成签到 ,获得积分20
16秒前
16秒前
16秒前
牛大脚完成签到,获得积分10
16秒前
CodeCraft应助与闲采纳,获得10
17秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
The Cambridge Handbook of Intellectual Property and Upcycling 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7208816
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8841719
关于积分的说明 18659543
捐赠科研通 6858941
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3181846
关于科研通互助平台的介绍 2341474
邀请新用户注册赠送积分活动 2156196