文章介绍了一种名为CITRAS的仿生触觉天线传感器，灵感来源于美洲蟑螂的触角结构。该传感器采用多段式柔性层压设计，集成了高精度电容角度传感器，能够在严格的尺寸、重量和功率（SWAP）限制下实现精确的触觉感知。CITRAS总长73.7毫米，重量仅491毫克，功耗为32毫瓦，适合集成于昆虫级机器人平台。实验表明，该传感器在静态和动态弯曲条件下均表现出色，最大角度误差分别为0.79度和3.58度，并能准确预测物体距离、估算环境间隙宽度以及区分表面纹理。这一技术为微型机器人在复杂环境中的自主导航提供了关键感知能力。
昆虫级机器人在复杂环境中的自主导航面临感知能力不足的挑战。传统视觉传感器受限于尺寸和功耗，难以在微型平台上实现可靠的环境感知。文章提出了一种仿生触觉天线传感器CITRAS，通过模拟蟑螂触角的形态和功能，为微型机器人提供了一种轻量化、低功耗的触觉感知解决方案。该传感器采用创新的层压制造技术，集成了分布式电容角度传感器，能够精确捕捉环境接触信息，填补了昆虫级机器人触觉感知的技术空白。
CITRAS采用线性递减刚度设计，模拟生物触角的力学特性。传感器由八个柔性铰链组成，每个铰链集成轴向电容传感器，能够检测飞法级电容变化。电容传感机制通过平行板电极的相对位移实现角度测量，理论灵敏度达到7.14 fF/度。这种设计在保持结构紧凑的同时，实现了高精度的分布式触觉感知。
传感器采用14层材料堆叠的层压结构制造，包括机械支撑层和电容传感层。关键创新包括垂直电气互连的可靠实现以及多层结构的精确对准。制造过程采用激光加工、热压固化等工艺，确保了传感器的机械稳定性和电学性能。最终原型尺寸为73.7×15.6×2.1毫米，重量491毫克，满足昆虫级机器人的SWAP限制。
静态测试显示传感器角度预测平均误差仅为0.056度，最大误差0.795度。动态测试中，传感器能够准确跟踪31.71 rad/s的自然频率振动，平均误差0.10度。独特的"触觉图像"表征方法有效捕捉了接触事件的时空模式，为环境特征识别提供了新思路。
在应用测试中，CITRAS表现出色：预测物体距离的最大误差为7.75%；估算环境间隙宽度的误差低于6.73%；能够明显区分光滑与粗糙表面纹理。这些结果验证了传感器在真实场景中的实用价值。
CITRAS通过仿生设计成功实现了微型机器人触觉感知的关键突破。未来研究可进一步优化材料选择，如引入粘弹性材料改善动态响应，或探索主动控制机制增强感知能力。该技术为昆虫级机器人在搜救、检测等领域的应用开辟了新途径。