機械感知能力是機器實現(xiàn)通用人工智能的基礎,傳統(tǒng)機械感知器件功耗高、交互性弱,難以滿足通用人工智能的需求。摩擦起電誘導的機械感知可將機械刺激直接轉換為電和光信號,適用于發(fā)展新型機械感知器件,但存在感知穩(wěn)定性差、激發(fā)應力閾值高、信號處理與識別能力不足等問題。本文以發(fā)展通用人工智能亟需的新型機械感知器件為目標,原位研究了摩擦起電過程的電荷動態(tài)行為,控制合成了微孔復合材料和高亮度摩擦發(fā)光材料,揭示了環(huán)境因素對摩擦電荷轉移機制的影響規(guī)律和摩擦起電誘導電致發(fā)光的物理機制,設計構建了多種摩擦起電誘導的機械感知器件,研制出觸控交互和智能觸覺感知系統(tǒng),實現(xiàn)了抗干擾動作識別、觸摸交互控制和精準觸覺識別。利用掃描探針顯微鏡對摩擦起電過程中電荷產(chǎn)生、積累、飽和、駐留和逸散的動態(tài)行為進行了原位研究。發(fā)現(xiàn)了摩擦起電初期電荷積累的現(xiàn)象,提出了通過預先施加循環(huán)應力直至摩擦電荷飽和的策略。揭示了溫度變化對不同摩擦電荷轉移機制中電荷逸散速度的影響規(guī)律,證明了離子轉移型摩擦起電的熱穩(wěn)定性好�？刂坪铣闪耸┡菽羌芪⒖讖秃喜牧�,研究了微孔結構尺寸對摩擦起電性能的影響規(guī)律,利用該復合材料與聚苯乙烯納米球設計構建了摩擦起電誘導... 

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 緒論
    2.1 摩擦起電現(xiàn)象的研究歷史與機理
        2.1.1 摩擦起電現(xiàn)象的研究歷史
        2.1.2 摩擦起電現(xiàn)象的機理
    2.2 摩擦起電誘導的力電轉換感知研究
        2.2.1 摩擦起電誘導的力電轉換原理
        2.2.2 摩擦起電誘導的力電轉換感知器件
    2.3 摩擦起電誘導的力光轉換感知研究
        2.3.1 摩擦起電誘導的力光轉換原理
        2.3.3 摩擦起電誘導的力光轉換感知器件
    2.4 研究目的與內(nèi)容
3 摩擦起電過程的原位研究
    3.1 摩擦起電過程的原位研究方法
    3.2 摩擦起電過程的電荷動態(tài)行為
    3.3 本章小結
4 摩擦起電誘導的動作感知器件構建與應用研究
    4.1 動作感知器件的設計構建
    4.2 器件傳感穩(wěn)定性的調(diào)控優(yōu)化
    4.3 動作感知器件的識別應用
    4.4 本章小結
5 摩擦起電誘導的交互感知器件構建與系統(tǒng)集成研究
    5.1 交互感知器件的設計構建與性能調(diào)控
    5.2 交互感知器件的系統(tǒng)集成
    5.3 交互感知系統(tǒng)的觸摸控制應用
    5.4 本章小結
6 摩擦起電誘導的觸覺感知器件構建與系統(tǒng)集成研究
    6.1 觸覺感知器件的設計構建與性能調(diào)控
    6.2 觸覺感知器件的系統(tǒng)集成
    6.3 觸覺感知系統(tǒng)的智能識別應用
    6.4 本章小結
7 結論
參考文獻
作者簡歷及在學研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3661144