科学家们开发出了一种 混合机器人皮肤 将电阻抗断层扫描与气动压力传感相结合，以改善 人形机器人大面积的力检测，如 机器人皮肤.
在 2026 年 5 月发布的预印本中描述，该系统使用电阻抗断层扫描 (EIT) 来确定发生接触的位置，同时四个密封气动垫提供所施加的力的估计。
结合这两种传感方法旨在解决基于 EIT 的大面积触觉传感器的局限性，其中灵敏度可能会根据接触位置而变化。
在称重传感器压痕实验中，研究人员报告说，灵敏度不均匀性的变异系数从单独使用 EIT 的 0.31 降至使用混合传感方法的 0.14。
结果代表了研究人员测试条件下灵敏度变化的减少，而不是系统准确性的一般衡量。
大面积触觉传感
该原型由一个刚性底座、四个软气密垫、一个连续压阻层和 32 个边界电极组成，其组件采用 3D 打印和喷涂制造。
安装在 人形机器人胸部的版本尺寸为 280 × 280 毫米，在比指尖大小的触觉传感器大得多的表面上演示了该方法。
该系统使用预先计算的矩阵以 100 Hz 重建 EIT 图像。
其处理系统使用吉洪诺夫正则化逆重建来生成空间 EIT 图。四个气动垫中的每一个都根据地面真实力测量值进行单独校准。
然后使用来自气动垫的数据重新调整重建的电导率图像。该方法允许 EIT 系统保留有关接触位置的信息，同时使用气动测量来改进力大小的估计。
研究人员的方法利用了两种技术的不同优势。
EIT 可以确定柔性表面上电导率发生变化的位置，但其逆重建可能会受到非线性、制造变化以及模拟和物理传感器行为之间的差异等因素的影响。
气动传感提供了一种相对简单的测量总负载的方法，但无法独立确定单个气室内发生接触的位置。
因此，将它们结合起来允许 EIT 提供空间信息，同时气压提供净力测量。
检测多个接触者
研究人员还通过在同一充气垫上的两个位置顺序施加压力来测试皮肤。
在这些实验中，压力信号跟踪接触点的组合力，而 EIT 重建则保留有关其空间位置的信息。
结果表明，当发生不止一次接触时，单个气动垫可以继续估计总负载。然而，气动传感系统本身无法确定施加在每个接触点上的单独的力。
这些功能最终对于 人形机器人和其他设计用于与人类近距离操作的机器非常重要。
大面积机器人皮肤需要在弯曲和广泛的身体表面提供有用的接触信息，同时适应包括布线、制造和实时处理在内的实际约束。
混合方法试图将这些要求划分为两种互补的传感技术，而不是依赖单一传感器类型来同时提供覆盖、定位和精确的力测量。
需要进一步测试
该研究仍处于预印本和原型阶段，还有一些局限性有待解决。
该论文指出，气动垫重叠区域附近的灵敏度降低。由于当前的传感器融合方法在很大程度上依赖于气动测量来进行力估计，因此这些区域中的误差可能会影响重建结果。
人形机器人 演示也没有测试皮肤作为闭环机器人安全系统的一部分。
商业部署的其他实际要求，包括长期耐磨性、清洁性、可修复性、温度漂移和使用寿命，尚未得到评估。
报告的 100 Hz 数字具体涉及 EIT 重建过程，而不是机器人对物理接触做出反应的完整响应时间。操作系统还需要考虑传感器采集、通信、过滤、控制决策和机器人驱动。
该技术的下一阶段是将产生的力图与机器人行为联系起来，并评估传感方法是否可以提高接触感知运动、碰撞响应、物理交互和意外接触后恢复等能力。
这项工作指出了一种用于大面积触觉传感的传感器融合方法，其中不同的技术处理物理交互的不同方面——可能为 人形机器人提供比依赖单一传感机制更实用的全身传感途径。