01. 成果简介 本成果涉及一种多模态触觉感知装置，属于机器人传感器技术领域。与人类相似，机器人感知外界环境最真实、稳定、便捷的方式便是通过机器人手触摸，机器人手的感知能力决定了机器人是否能够正确认知外界环境以及机器人的操作精度、成功率等。在新一代机器人手中，传感装置已逐渐趋于阵列化、多功能化和集成化。目前常见的触觉传感器有压阻式、电容式、光电式等，它们都存在密度难以提高、电路处理复杂等问题。为了克服以上不足，近年出现了基于视觉的触觉传感装置，具有结构简单、信息丰富等优势。目前基于视觉的触感装置仍存在性能提升空间。 本项目将感温变色油墨材料应用于触感装置，感知机器人操作过程中的温度[1]。同时提出一种基于微视觉的触觉三维力检测方法，通过采集触觉接触区域内弹性体的形变图像的变化，采用一系列图像处理方法，并且使用神经网络拟合的技巧，定性并且定量的刻画物理世界中的触觉、滑觉等，从而提供了一种多模态触觉感知装置，可以得到三维接触力、接触物体表面的温度及纹理等多种模态信息[2]。本装置打破了传统触觉感知装置单模态信息采集的现状，可在同一感知装置中集成受力、纹理、温度等信息的测量，检测触觉、滑觉、压觉三维接触力，获得高精度的接触纹理信息，实现了多模态信息的测量，并将这些信息综合到对一个物体的识别、抓取操作中，使机器人更加智能化、人性化。本装置具有实时性好，检测稳定，检测误差小，检测精度高的优点。 图1. 基于微视觉的多模态触觉感知装置结构图图2. 结合多模态触感装置的机械手02. 应用前景 本成果技术可应用于工业机器人、智能机器人、人机协作、医疗康复等领域，应用前景广泛。03. 知识产权 本成果核心技术已申请发明专利3项。04. 团队介绍 项目团队致力于研究具备自主决策和学习能力的机器人操作技能学习系统。团队包括孙富春、方斌、刘华平、宋亦旭四位教师，专注智能机器人灵巧精准操作研究，研制了拟人触觉的传感装置、多模态穿戴交互装置、残疾人假肢灵巧手、仿人感知灵巧手和变刚度软体手，在本领域发表论文40余篇，申请专利20余项，获得IROS2016机器人灵巧操作比赛冠军、IROS2017服务机器人操作比赛亚军、WRC2016最佳科技创新奖等。同时团队和河北清华发展研究院合作成立了人工智能及机器人研究中心，共同推动智能机器人的产业化发展。05. 合作方式 技术许可。06. 联系方式 邮箱：liuyi2017@tsinghua.edu.cn， fangbin@tsinghua.edu.cn

产品详细介绍图形数据采集器Expert将平板电脑与数据采集器整合在一起，具有电脑的一切功能，同时兼具数字化实验系统的功能。Expert使用便捷，采集快速（采集频率30kHZ），经济实用。在一次实验中可以最多使用4个传感器进行测量，4个输入通道完全相同。

产品详细介绍图形数据采集器（Pad）具有平板电脑和数字化实验系统的一切功能。体积小，携带方便，使用便捷，采集快速，待机时间长，经济实用。采用当今流行的Android操作系统，支持多点触控，界面华丽，可操作性强。可同时连接4个传感器进行测量。

微创机器人外科及触觉感知国家自然科学基金课题 微创外科(MIS)与开放外科手术相比，具有切口小、疼痛轻、出血少和恢复快等优点，广泛应用于胸腹、脊柱、心血管和泌尿外科等领域 微创机器人外科(MIRS)由机器人替代医生操控手术器械，克服医生人为因素带来的风险，提高手术的安全性和灵巧性，改善手术精度和质量 触觉力信息缺失导致过大的操作力和器官组织创伤，是当前微创机器人外科面临的共同问题。项目利用光纤技术，研究微型触觉力传感器及其在器官组织类型和边界鉴定、机器人反馈控制应用中涉及到的一系列挑战性问题。获得的相关理论与技术，有望消除触觉缺失引起的手术风险，提高微创机器人外科手术的精度、稳定性和质量。

高性能触觉传感器是下一代智能化服务机器人的核心模块，是人-机物理接触、交互协作的关键信息入口，是学术前沿热点和工业技术难点，是我国35项 “卡脖子”技术之一。本团队基于微纳尺度双电层电容原理，解决了传统阵列传感器空间分辨率、信噪比、灵敏度、量程、大测量面积等之间的技术矛盾，研制了具备大测量面积(单片600 mm × 

产品详细介绍 产品性能 适用人群 高中、国际课程/考试 

简单介绍： 大小鼠触觉测痛仪用于评估大、小鼠过敏症和触诱发痛。可自动记录动物的受刺激时间和刺激强度。使得实验时观察受试动物足底区域变得非常容易。刺激力的选择可自行控制，以达到理想状态。包含一个有内置记忆功能的控制系统和一个新的DCA软件用于信号检测、数据分析和转换。可以在控制系统上浏览，也可以转换成Excel或者txt文件保存在电脑里，以便数据分析处理。 详情介绍： 1、智能一体式,方便于科研与教学 2、4个通道性能指标完全一致的光电隔离放大器，硬件参数全程控可调 3、交、直流具有相同的增益：量程±0.5V——±20μV 4、采用16位采样芯片，系统*高采样率达1MHz，*低采样率0.01Hz；低通滤波：采用9阶贝塞尔滤波器。 5、隔离共模抑制比大于120分贝，等效输入噪声电压峰峰值小于1mV，信噪比大于80dB 6、文件回收功能：对过去做过的曲线，如忘记存盘或计算机出现特殊情况时，可将文件回收，实验数据可自定义保留时间，需要时可回收未保存或文件损坏的实验数据，保证了实验数据在任何情况不丢失。 7、刺激器具有光电隔离的刺激器，具有恒流、恒压输出两种方式幅度达100V，信号采集系统刺激器技术指标：幅度：0-100mv步长1mv，波宽：0.1-6000ms,程控调节步长0.1ms。 8、信号采集系统刺激器工作方式：三角波，正玄波，正副方波，左锯齿波，左锯齿波，任意波。单刺激，串刺激，主周期刺激，自动间隔调节刺激，自动幅度调节刺激，自动波宽调节刺激，自动频率调节刺激。刺激预览：在选定刺激参数后可用预览刺激脉冲的幅度、波宽个数等 9、具有监听和记滴功能，同时引入外触发功能，单台设备可根据用户需要设定1——31个显示通道。（5-31通道可用于分析）虚拟通道设计：通道原始数据、微分、积分、频率、平均图形实时同步显示， 10、通道扫描速度独立可调，具有可任意拖动灵活改变窗口宽度的双视系统，进行实验波形的对比显示等 。 11、具有数据剪辑和图形剪辑功能，可实现与其它软件的数据共享 12、具有打印预览功能，并可实现一次打印整个实验数据的功能，有医学统计功能 13、上限力值是1000g，分辨率为0.001g 14、刺激针规格：0.4,0.6,0.8,1mm 15、数据：*大值、*小值、峰峰值、斜率、平均值、正常面积、有效值、正面积等 16、力学曲线图：有 17、力学曲线图可以编辑：删除、复制、粘贴等 18、数据可导入excel 19、数据可生成打印报告 20、测痛架规格：500X260X500mm 21、适用动物：大鼠、小鼠、豚鼠