山东大学在电子皮肤方面取得进展，实现智能触觉认知系统

近日，山东大学集成电路学院李阳教授团队在国际期刊 Advanced Science发表题为“Bio-Inspired SA-FA Bionic Dual Receptor Electronic Skin for Intelligent Gesture and Material Cognition Systems Enhanced by Static-Dynamic Mutual Interaction” 的长篇研究性论文。该论文创新地提出了一种仿生SA-FA双受体（BDR）电子皮肤，通过静态-动态互作增强机制深度融合SA与FA的功能特征，在单一器件中实现了稳定压力检测与快速瞬态响应的统一，为电子皮肤跨入“认知级”发展奠定了基础。该电子皮肤由两部分构成：离子水凝胶微金字塔结构单元（仿SA受体），具备线性灵敏度高达172 kPa⁻¹（30 kPa范围）、响应/恢复时间仅11.2 ms、检测下限低至0.5 Pa；静电纺丝TPU/绢云母纤维摩擦电单元（仿FA受体），具有优异的自供能特性和材料识别能力。

基于BDR电子皮肤的智能触觉认知系统构造图

基于此创新，研究团队构建了两个系统验证其性能。智能手套认知系统：利用电容与电压双通道信号，结合深度神经网络（DNN），实现对7种手语动作的精准识别，平均准确率达99.3%，并可实时驱动机械手完成复杂交互。智能自主材料认知系统：将BDR电子皮肤集成至机器人手指，结合1D-CNN算法，仅需一次触摸即可识别材料的电负性、硬/软度及类别（Ecoflex、PVDF、HDPE、纸张、PET、PU），平均准确率达96.2%，并能在可视化界面实时显示。

智能手套认知系统演示

山东大学李阳教授课题组长期致力于智能感存算器件与集成系统方向的研究，该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、泰山学者工程等项目的支持。