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先进功能材料与触觉传感器件


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先进功能材料与触觉传感器件
  • 书号：9787030850959
    作者：刘虎等
  • 外文书名：
  • 装帧：圆脊精装
    开本：B5
  • 页数：380
    字数：478000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2026-03-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥258.00元
    售价： ￥193.50元
  • 图书介质:
    纸质书

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本书为“材料先进成型与加工技术丛书”之一。仿生触觉传感器通过模拟人类皮肤的多维度力学传感与温度传感能力，实现对所接触物体质量、温度、形状、纹理、材质等复杂信息的感知与重构，是机器感知外界刺激进行行为精准规划的前提，更是实现机器人工智能感知的基础。先进功能材料以其结构灵活、性能可调、刺激响应敏感等特性，为触觉传感器的开发提供了全新的可能性。基于先进功能材料的触觉传感器件，结合新原理与新结构的设计，正在推动触觉传感器件向高性能、多功能、智能化方向快速发展，成为突破当前技术瓶颈、实现实际应用的重要途径。本书全面且系统地介绍了先进功能材料及其触觉传感器件研究，包括基本概念、发展简史、关键特性、制备技术与应用举例，并展望未来发展趋势。
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    总序
    前言
    第1章 触觉传感技术概述 1
    1.1 皮肤：触觉感知的载体 1
    1.2 触觉感受器的分类 2
    1.2.1 根据感知刺激的类型分类 2
    1.2.2 根据对刺激的敏感程度分类 3
    1.3 触觉感知的原理 3
    1.4 仿生触觉：从皮肤到触觉传感器 4
    1.4.1 触觉传感器的仿生设计 4
    1.4.2 触觉传感器的技术实现 5
    1.4.3 触觉传感器的加工与组装 6
    1.4.4 触觉传感器的智能特性 6
    1.5 触觉传感器的发展 7
    1.6 先进功能材料与触觉传感器件 8
    参考文献 9
    第2章 先进功能材料 10
    2.1 柔性与可拉伸材料 11
    2.1.1 导电复合材料 11
    2.1.2 有机半导体 48
    2.1.3 水/有机凝胶 56
    2.1.4 液态金属 68
    2.2 自修复材料 75
    2.2.1 自修复聚合物 76
    2.2.2 液态金属基自修复材料 81
    2.3 刺激响应材料 88
    2.3.1 力学敏感材料 88
    2.3.2 温度敏感材料 108
    2.3.3 湿度敏感材料 130
    2.3.4 多刺激响应材料 142
    参考文献 153
    第3章 触觉传感器件的设计与特性 159
    3.1 触觉传感器件的工作机制 159
    3.1.1 压阻式触觉传感器件 160
    3.1.2 压电式触觉传感器件 162
    3.1.3 电容式触觉传感器件 163
    3.1.4 摩擦电式触觉传感器件 165
    3.1.5 其他触觉传感器件 167
    3.2 触觉传感器件的关键性能指标 169
    3.2.1 灵敏度 170
    3.2.2 空间分辨率 171
    3.2.3 响应时间 172
    3.2.4 响应范围 173
    3.2.5 回滞 174
    3.2.6 线性度 175
    3.2.7 重复性和稳定性 176
    3.2.8 信噪比 177
    3.2.9 自修复 178
    3.2.10 自驱动 179
    3.2.11 可拉伸性 180
    3.2.12 生物相容性 182
    3.2.13 生物可降解性 183
    3.2.14 透气性 185
    3.3 触觉传感器的结构设计 186
    3.3.1 表面纹理化 187
    3.3.2 微结构设计 199
    3.4 多模态触觉传感器 235
    3.4.1 多模态触觉传感器简介 235
    3.4.2 多模态触觉传感器的设计策略 236
    3.4.3 多模态触觉传感器的主要类型 241
    3.5 自供能触觉传感器 246
    3.5.1 自供能触觉传感器简介 246
    3.5.2 自供能触觉传感器的主要类型 248
    3.5.3 自供能触觉传感器的技术挑战与展望 256
    参考文献 258
    第4章 触觉传感器的制备与组装 264
    4.1 加工制造技术 264
    4.1.1 薄膜制备技术 264
    4.1.2 打印技术 276
    4.1.3 光刻与蚀刻技术 293
    4.1.4 微模塑技术 300
    4.1.5 纺丝技术 309
    4.2 集成与封装技术 317
    4.2.1 触觉传感器的集成 318
    4.2.2 触觉传感器的封装 326
    参考文献 334
    第5章 触觉传感器的应用场景 335
    5.1 可穿戴与健康监测 336
    5.1.1 手套式触觉传感器与智能假肢 336
    5.1.2 血压、呼吸与体态监测 342
    5.2 机器人与智能制造 347
    5.2.1 机器人皮肤与柔性抓取系统 347
    5.2.2 工业自动化中的精准力控制 349
    5.3 虚拟现实与人机交互 351
    5.3.1 触觉反馈设备在AR/VR中的应用 351
    5.3.2 游戏与娱乐中的沉浸式体验提升 354
    5.4 环境与物品监测 357
    5.4.1 温湿度触觉传感器在智能家居中的应用 357
    5.4.2 智能包装与物流监测 360
    参考文献 362
    第6章 未来趋势与展望 364
    6.1 触觉传感器的技术挑战 365
    6.1.1 材料均匀性与制备成本问题 365
    6.1.2 多功能集成与信号干扰问题 366
    6.2 触觉传感器的未来方向 368
    6.2.1 高分辨率触觉传感器的研发 368
    6.2.2 生物融合与植入式触觉传感技术 369
    6.2.3 自适应与动态调整的触觉反馈系统 371
    6.3 触觉传感技术对社会的影响 374
    6.3.1 在医疗、教育与康复领域中的潜力 374
    6.3.2 伦理与隐私问题 376
    参考文献 378
    关键词索引 379
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