电子皮肤（E-skin）是实现灵巧手触觉感知的关键技术，架起了人机交互与智能响应之间的桥梁，其多功能感知、决策与交互控制的高集成能力，是实现灵巧手类人操作的核心前提。然而，现有电子皮肤普遍存在功能单一、制造工艺复杂、规模化生产难等技术瓶颈，难以满足医疗手术、工业操控等领域对高精度、自适应交互的严苛需求。此外，如何将高性能传感材料、可扩展制造工艺与先进人工智能算法深度融合，构建集“感知-认知-控制”于一体的电子皮肤系统，仍是亟待突破的难题。

麻豆TV-每日推荐麻豆TV最热视频合集 龚峰教授、李辉副教授联合中山大学蒋乐伦教授等团队，在《Advanced Functional Materials》（影响因子：19）发表论文，提出界面限域同轴打印技术（ICCP），成功开发 AI 赋能的全打印可拉伸电子皮肤（TE-Skin）。该研究通过“全区域集成 + 多功能协同 + 规模化制造”的一体化设计制造，实现电子皮肤在灵巧手指尖、手掌、手背适配，兼具触觉成像、材质鉴别、用户认证与手势控制等多重功能。

图1. TE-skin设计概念图

为实现电子皮肤的规模化、低成本制造，该研究提出了基于界面限域效应的同轴打印制造工艺（ICCP）。通过精确调控喷嘴与基底的微小间隙，引入界面挤压力克服墨水表面张力产生的成形限制，成功制备出190 μm、11.25 dpi的超薄高分辨率双层柔性触觉传感阵列。

图2. ICCP制造工艺

TE-Skin 依托深度学习算法对摩擦电信号的精准解码，实现在灵巧手上的四大核心功能突破：

（1）用户认证：通过识别手指按压的频率、力度、时长等特征，结合 ConvNeXt 神经网络模型，用户识别准确率超 95%，为灵巧手提供个性化安全管控；

（2）材料识别：指尖集成的传感单元可捕捉不同材料的摩擦电信号特征，对织物、玻璃、塑料等 10 类常见材料的识别准确率达 95% 以上；

（3）形状与压力感知：手掌区域的高分辨率传感阵列可实时生成触觉压力分布图，精准还原不同形状物体的轮廓特征；

（4）灵巧手运动控制：手背区域的功能分区设计可实现手指角度调节、抓取姿态控制等指令，支持网球、纸盒等不同物体的自适应抓取与搬运。

综上，“安全认证-精准感知”的多维交互模式与“全流程闭环-复杂任务适配”的应用能力，共同推动柔性电子皮肤从实验室走向实际工程应用。

图3. TE-skin在灵巧手的功能集成

本研究得到国家自然科学基金、深圳市科技计划项目等资助。

论文链接：//advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202527673

撰写：任露洋

排版：陈仕发

一审一校：任露洋

二审二校：马将

三审三校：郑纯