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电子信息与智能系统团队在机器人环境感知与智能传感领域取得重要研究进展,以“Flexible, wideband triboelectric accelerometer integrated into quadruped robot legs for vibration source detection and localization”为题,在国际权威期刊《Composites Part B: Engineering》(中科院一区Top期刊,影响因子14.2)上发表最新研究成果,重庆师范大学为论文第一单位,禁漫天堂
青年教师毋玉芬博士为论文第一作者,合作单位有重庆大学、台湾大学等。
振动感知在工业设备监测、管道泄漏检测及地震预警等领域具有重要应用价值。受动物通过四肢感知地面振动的启发,研究团队设计并实现了一种集柔性、宽频、自供能于一体的新型摩擦电加速度传感器,并将其集成于四足机器人的腿部结构中,显著提升了机器人对复杂环境中振动信号的探测与定位能力。该传感器采用多层网格结构,基于摩擦电纳米发电机(TENG)原理,通过合理构型设计与粉体材料的粒径配比优化,实现了优异的信号响应性能;研究还建立了基于到达时间差(TDOA)算法的振动源定位方法,能够精准解析振动波传播路径,实现对环境中振源位置的实时反演与定位;实验证明,该系统在多种典型应用场景下均表现出良好的准确性、灵敏性和稳定性。
该研究不仅在柔性传感器设计与集成技术上取得突破,也为自供能机器人环境感知系统提供了新路径,拓展了智能机器人在地下管网巡检、结构健康监测、机械故障识别等方面的应用潜力。

图1. 地下管线泄漏检测示意图
原文链接://doi.org/10.1016/j.compositesb.2025.112710