隨著(zhù)人工智能的發(fā)展,剛度傳感器在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應用,其與機器人的集成進(jìn)行自動(dòng)觸診得到了廣泛的關(guān)注。本研究提出了一種基于摩擦納米發(fā)電機的寬量程自供電剛度傳感器(Stiff-TENG),用于軟物體中的異物檢測。Stiff-TENG采用了堆疊結構,其組成包括ITO、彈性海綿、帶有導電油墨電極的FEP膜,以及帶有屏蔽層的亞克力板。通過(guò)解耦信號中包含的力信息和總位移信息,Stiff-TENG能實(shí)現對物體剛度的快速檢測。
首先分析了在4 mm的總位移之內,TENG對不同剛度物體的輸出性能和特性。其次,本文中Stiff-TENG被成功用于非均質(zhì)剛度結構的檢測,并進(jìn)一步被用于軟物體中異物的有效檢測,識別準確率達到99.7%。此外,Stiff-TENG的適應性非常適合檢測人體內發(fā)生剛度變化的病理組織,從而探明局部病理情況。這項研究突顯了TENG的創(chuàng )新應用,并展示了其在健康醫療領(lǐng)域,特別是觸診方面的潛力。