仿生電子天線：賦予機器人敏銳 “觸覺”
1. 機械魯棒性強，能承受 1800% 扭轉、224% 拉伸等極端變形；全方位敏感，方向識別精度高達 1.76° ，遠超生物天線；靈敏度高，優化后相比傳統設計提升約 224%。
2. 基于主動觸覺感知方法，結合順序神經網絡，有效處理觸覺信號，準確感知環境特征，在復雜幾何感知等任務中表現出色。
3. 可集成到多種機器人平臺，解決如無視覺導航、地面紋理識別、曲面操作等實際問題，為機器人在復雜環境中的應用提供有效支持。
1. 仿生電子天線設計與原理：受夜行昆蟲觸覺感知機制啟發，設計了電子天線系統（E-Antenna）。采用部分磁化和分段柔性策略，由彈性材料和磁性顆粒制成，通過變形改變磁場，使下方的多維磁力計讀數變化來感知外部刺激，再經無線電路板實時傳輸信號。
2. 理論建模與優化：建立 E-Antenna 的理論模型，分析其變形和磁場變化關系。通過優化，采用分段柔性配置（軟基底和硬天線）提高變形靈敏度，部分磁化策略在不犧牲撓度靈敏度的情況下提高磁靈敏度。實驗驗證優化后的設計在小負載范圍內靈敏度提升約 224.24%，可靠傳感范圍擴大約 1.7 倍，且具有良好線性度。
3. 性能表征：E-Antenna 靜態傳感在 [-120, 120] mN 范圍內呈線性，力傳感多向一致性強，方向識別精度高，最大標準偏差為 1.76° 。動態響應方面，對動態刺激幅度、波形和頻率響應良好，耐久性佳，經 3500 次測試仍穩定。同時，它具備出色的機械和傷口魯棒性，能承受大扭轉、拉伸、彎曲、壓縮和穿刺等。
4. 觸覺感知策略：提出主動觸覺感知方法（ATPM），E-Antenna 主動與物體接觸獲取空間特征，利用滑動窗口構建感知觀察鏈，輸入多層順序神經網絡進行分析。在曲面感知任務中，該方法分類準確率高，平均估計誤差小于 0.9°，優于人類觸覺曲率辨別能力。
5. 機器人應用：將 E-Antenna 應用于多種機器人。在移動機器人上，實現了類似昆蟲的夜間無視覺貼壁導航，跟蹤偏差僅 0.2mm；賦予清潔機器人地面紋理感知能力，識別準確率達 97.33% ；幫助機械臂在曲面上進行貼合刷涂操作，涂覆覆蓋率達 99.92%，且能精確控制接觸力。
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