配合第一作者：：：陈智明、、、钱龙鑫、、、梁伟豪
配合通讯作者：：：陈智明、、、罗坚义
配景介绍及内容概述
为了突破古板力学原理成像手艺的局限，，，实现物体内部结构的三维表征，，，开发兼具外貌检测与内部成像能力的新型手艺在工业检测、、、质料表征领域具有主要意义。。�；；诹ρг淼慕哟ヂ掷�、、、原子力显微镜（AFM）等成像手艺，，，虽已普遍应用于工业检测与质料表征，，，但这类手艺多聚焦于外貌轮廓与形态的检测，，，缺乏对物体内部的三维成像能力，，，难以知足重大结构（如软物质、、、封装器件）的检测需求。。。
克日，，，壹号娱乐APP应用物理与质料学院、、、柔性传感质料与器件研究开发中心罗坚义教授、、、陈智明博士团队提出一种基于力学原理的新型触觉断层扫描成像系统，，，用于成像物体的内部结构。。。该系统由扫描�？？？�、、、探头�？？？榧氨栈贩蠢】刂葡低匙槌�，，，可识别软物质的柔软度；；同时模拟人类触觉感知逻辑，，，构建“质料触觉柔软度”新参数。。。通过综合考量样品尺寸、、、厚度及施加力对该参数的配合影响，，，该系统实现了最大6毫米的内部检测深度，，，具备三维成像能力——其 x、、、y 偏向扫描分辨率达0.5毫米，，，z偏向达0.1 μm，，，扫描精度超98.9%，，，最佳扫描速率与步长划分为2.4 mm/s和0.5毫米。。。在封装柔性印刷电路板（FPCB）的缺陷检测中，，，该系统已乐成应用，，，充分展现出辽阔的应用远景。。。
本事情以“A novel tactile tomography system based on mechanical principles for internal 3D imaging”为题，，，揭晓在Measurement上。。。
论文详细事情内容
图1 触觉断层扫描系统的示意图
图2 整体触觉断层扫描系统的照片
图3 扫描�？？？橛胩酵纺？？？榈幕瞪杓�
图4 闭环反馈控制辖档枉程图
图5 触觉断层扫描系统的软度识别。。。(a) Shore硬度划分为3、、、7.5、、、12.5、、、17.5、、、25、、、30、、、35、、、50和60的AB胶；；(b) Shore硬度测试仪(LX-C)；；(c) 触觉断层扫描系统对差别Shore硬度AB胶样品举行扫描时的压缩深度漫衍；；(d) 压缩深度与Shore硬度的关系
图6 样品尺寸对证料触觉柔软度的影响。。。(a) 深度为6毫米、、、差别长宽的框架模子；；(b) 填充AB胶软外貌层的框架模子；；(c) 触觉断层扫描系统对软外貌层框架模子举行扫描时的压缩深度漫衍三维成像；；(d) 触觉断层扫描系统对软外貌层框架模子举行扫描时的压缩深度漫衍三维成像俯视图
图7 样品厚度对证料触觉柔软度的影响。。。(a) 条理结构模子，，，相邻各层高度差为0.5毫米；；(b) 填充AB胶软外貌层的条理结构模子；；(c) 触觉断层扫描系统对含软外貌层的条理结构模子举行压缩深度漫衍三维成像；；(d) 压缩深度漫衍的高度
图8 施加力对证料触觉柔软度的影响。。。触觉断层扫描系统在压力划分为(a)0.5、、、(b)1.5、、、(c)2.5和(d)4 MPa时，，，对具有软外貌层的分层结构模子举行压缩深度漫衍的三维成像
图9 触觉断层扫描的理论有用性。。。(a) 符号“+”模子；；(b) 填充AB胶的符号“+”模子；；(c) 探针压样机械历程的模拟效果；；(d) 探针尖端以676个扫描点对样品举行扫描的模拟效果；；(e) 探针加载下样品的模拟位移�。。�；；(f) 触觉断层扫描系统对样品举行扫描的实验效果
图10 触觉断层扫描系统的扫描分辨率。。。(a) 带有地形线的模子；；(b) 填充AB胶软外貌层的地形线模子；；(c) 触觉断层扫描系统扫描带软外貌层的地形线模子时的压缩深度漫衍三维成像
图11 触觉断层扫描系统的扫描精度。。。(a) 长度30毫米、、、宽度9毫米、、、高度3毫米的量块；；(b) 填充AB胶软质外貌层的量块；；(c) 触觉断层扫描系统对软质外貌层量块举行扫描时的压缩深度漫衍三维成像；；(d) 触觉断层扫描系统对软质外貌层量块举行扫描时，，，与压缩深度对应的扫描精度漫衍
图12 触觉断层扫描系统的扫描速率与扫描步进。。。(a)、、、(b)和(c)为填充有AB胶软外貌层的球冠模子；；触觉断层扫描系统以以下扫描速率和步进划分扫描该软外貌层球冠模子时，，，压缩深度漫衍的三维成像：：：(d) 0.6 mm/s & 0.5 mm，，，(e) 1.2 mm/s & 0.5 mm，，，(f) 1.8 mm/s & 0.5 mm，，，(g) 2.4 mm/s & 0.5 mm，，，(h) 2.4 mm/s & 1.0 mm，，，以及(i) 2.4 mm/s & 2.0 mm
图13 质料特征对触觉断层扫描系统的影响。。。(a) 填充差别邵氏硬度AB胶的球冠模子；；(b) 系统在4 MPa恒定压力下扫描的5HC软外貌层球冠模子三维成像；；(c) 系统在4 MPa恒定压力下扫描的10 HC软外貌层球冠模子三维成像；；(d) 系统在6 MPa恒定压力下扫描的10 HC软外貌层球冠模子三维成像；；(e) 系统在4 MPa恒定压力下扫描的15 HC软外貌层球冠模子三维成像；；(f) 系统在8 MPa恒定压力下扫描的15 HC软外貌层球冠模子三维成像；；(g) 系统在4 MPa恒定压力下扫描的30 HC软外貌层球冠模子三维成像；；(h) 系统在13 MPa恒定压力下扫描的30 HC软外貌层球冠模子三维成像
图14 质料类型对触觉断层扫描系统的影响。。。划分填充AB胶(a)、、、 PDMS (b)和Ecoflex(c)软外貌层的球冠模子；；触觉断层扫描系统扫描该球冠模子时，，，划分显示AB胶(d)、、、 PDMS (e)和Ecoflex(f)软外貌层的压缩深度漫衍三维成像
图15 封装柔性印刷电路板的无损检测。。。(a) 柔性印刷电路板；；(b) 被软质外貌层封装的柔性印刷电路板；；(c) 封装柔性印刷电路板的扫描区域。。。(d) 保存三个缺陷的封装柔性印刷电路板的扫描区域；；(e) 触觉断层扫描系统对封装柔性印刷电路板举行扫描时的压缩深度漫衍三维成像；；(f) 保存三个缺陷的封装柔性印刷电路板举行扫描时的压缩深度漫衍三维成像；；(g) 封装柔性印刷电路板的超声C扫描图像；；(h) 保存三个缺陷的封装柔性印刷电路板的超声C扫描图像
图16 封装柔性印刷电路板的疲劳测试。。。(a)封装 FPCB 测试点在300次扫描循环下的探针尖端压缩深度；；(b)封装 FPCB 扫描前测试点的显微镜图像；；(c)封装 FPCB 300次扫描循环后的测试点显微镜图像；；(d)封装 FPCB 300次扫描循环后的测试点显微镜图像
总结与展望
本研究开发了一种基于机械原理的新型触觉断层扫描系统，，，该系统具备内部三维成像功效。。。该触觉断层扫描系统能够识别邵氏硬度为3、、、7.5、、、12.5、、、17.5、、、25、、、30、、、35、、、50和60的AB胶的柔软度。。。关于尺寸小于12毫米、、、厚度小于6毫米的样品，，，系统引入了“质料触觉柔软度”这一新参数，，，使得触觉断层扫描系统能够实现最大检测深度达6毫米的内部三维成像。。。该系统在x和y偏向上具有0.5毫米的高扫描分辨率，，，在z偏向上具有0.1 μm 的扫描分辨率。。。触觉断层扫描系统的扫描精度凌驾98.9%，，，最佳扫描速率和扫描步长为2.4毫米/秒和0.5毫米。。。该系统能够对封装的柔性印刷电路板举行内部结组成像和缺陷识别，，，展现出在柔性可衣着装备无损检测方面的显著潜力。。。
作者及团队介绍
配合第一作者：：：陈智明，，，男，，，工学博士，，，讲师，，，硕士生导师。。。
钱龙鑫，，，女，，，壹号娱乐APP应用物理与质料学院2023级质料与化工硕士研究生。。。
梁伟豪，，，男，，，壹号娱乐APP应用物理与质料学院2022级质料科学与工程硕士研究生。。。
配合通讯作者：：：陈智明，，，男，，，工学博士，，，讲师，，，硕士生导师，，，主要从事柔性传感器等的制备及其应用研究，，，至今已在高影响力期刊上揭晓SCI论文40篇，，，以第一作者或通讯作者揭晓论文11篇，，，论文他引1300次，，，单篇最高引用次数234次。。。
配合通讯作者：：：罗坚义，，，男，，，工学博士，，，教授，，，博士生导师，，，现任壹号娱乐APP应用物理与质料学院院长，，，壹号娱乐APP柔性传感质料与器件研究开发中心主任（首创人），，，国务院政府特殊津贴专家（2023），，，广东省优异青年基金获得者，，，国家重点研发妄想智能传感重点专项会评专家，，，南粤优异西席，，，江门市首届“侨乡青年模范”，，，江门市优异科技事情者，，，江门市“十佳西席”。。。主要研究领域包括：：：柔性传感质料与器件应用（柔性触觉传感、、、温度传感、、、气压传感和弯曲传感等）；；纳米功效质料合成；；智能调光变色质料与器件。。。
附文献及DOI号：：：
A novel tactile tomography system based on mechanical principles for internal 3D imaging
DOI: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2026.120300
