机器人作为一种高度自动化的设备已进入到人类生活与工作的各个方面，如工业生产、服务业、医疗护理等领域。
随着 AI 等新兴科技的出现与发展，人类对于机器人的需求已从“自动化”上升为“智能化”，希望机器人能够拥有如人一般的感知能力，并能基于感知到的信息做出智能决策，与人类友好相处、相互协作。
而电子皮肤能使机器人获得大幅面多感知的能力，为人机共处提供安全保障，为人机协作提供交互手段。
不过，当前的机器人电子皮肤存在感知功能单一、性能不佳、使用不便、难以大面积扩展、交互能力弱等诸多问题，难以满足智能机器人的实际应用需求。
为此，清华大学精密仪器系朱荣教授和团队采用自主原创的分布式压热传感原理，设计并研制出一种测量范围大、灵敏度高且响应快的新型多功能电子皮肤。该电子皮肤实现了对“接触力、接触位置、接近度和温度”的多模态感知，结合他们所提出的智能交互控制策略，实现了机器人安全防控、人机交互与协作，能够广泛应用于智能机器人领域。
相关研究论文以《多功能电子皮肤让机器人能够安全、灵活地与人类交互》（Multifunctional Electronic Skins Enable Robots to Safely and Dexterously Interact with Human）为题发表在 Advanced Science 上[1]，朱荣为通讯作者，该团队的博士生李国朕和博士后柳世强为共同第一作者。
图 | 相关研究论文
此前，该团队为解决柔性多感知集成的难题，提出了“压热传感新理论和基于热感应的多模传感新机理”，实现压力、温度、热物性等参数的集成测量，并研制出多功能感知柔性电子皮肤。
相关研究论文于 2017 年以《基于热感应的多功能感知电子皮肤》（Electronic skin with multifunction sensors based on thermosensation）为题发表在Advanced Materials 上 [2]，为当期封面论文。
图 | 朱荣研究团队合照
随后，该团队又针对智能机器人对末端机械手精细触觉感知的应用需求，采用压热功能材料与热敏薄膜的多层堆叠设计研制出一种柔性多维触觉传感器。
相关论文于 2020 年以《多维触觉传感器助力机器手物体识别》（Skin-inspired quadruple tactile sensors integrated on a robot hand enable object recognition）为题发表在 Science Robotics [3]。
这种柔性多维触觉传感器实现了多感知（触感、温感、物感等）的原位集成，可应用于机器人灵巧手感知系统，可对物品的材质、形状和温度等进行高精准识别，并成功完成七种垃圾的分类任务。
此次，研究团队进一步面向人机交互对智能感知和智能测控的应用需求，研制出具有大幅面多触觉感知的新型机器人电子皮肤，解决了人机协作应用中的安全防控和柔顺交互控制难题，有望大幅提升机器人任务执行效率和智能化程度。
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