電気機械的に結合された導体によるユニバーサル触覚センシング
タッチ、つまり触覚センシングは、ロボット工学から外科医学、スポーツ科学まで、さまざまな実際のアプリケーションにとって基本的に重要です。触覚センサーは、生物学的な触覚をモデルにしており、研究者が人間の知覚と動きを理解するのに役立ちます。圧力分布測定への新しいアプローチは、触覚イメージング技術を使用しています。
触覚イメージングへの最も一般的な現在のアプローチは、感圧材料で構成されたセンサーのアレイの使用を含みます。ただし、このようなアレイは複雑な製造プロセスを必要とし、センサーの設計に制限を課します。 2つの導体間の圧力は、それらの間の電気的接触抵抗に直接関係しています。この関係を利用して、電気機械的に結合された一対の導体で構成されるセンサーが開発されました。一方の導体には駆動機能があり、もう一方の導体にはプローブ機能があります。センサーは感圧材料を必要とせず、製造が簡単です。
この戦略により、カーボンペイントなどの単純な導電性材料を使用した接触圧力分布測定用のユニバーサル触覚センサーの開発が可能になりました。設計コンセプトは、電極に接続された従来の導体に基づく柔軟なセンサーの開発を可能にしたメカトロニクス技術の革新と、結合された導体全体の圧力分布を決定するための断層撮影ベースのアプローチを組み合わせたものです。
提案された方法は、以前の電気インピーダンストモグラフィーベースの触覚感知技術を改善して、センサーに高い位置精度、調整可能な感度および範囲、および比較的単純な製造プロセスを提供した。センサーは、導電性の布や塗料など、さまざまな導電性材料を使用して実現できます。シートタイプの柔軟なセンサーが、3Dプリントされた構造を導電性塗料でコーティングすることによって製造された指型のセンサーとともに製造されました。
感度とセンシング範囲の調整のしやすさと圧力推定精度は、この触覚イメージングアプローチが多目的ロボットの高度な制御を可能にすることが期待されることを意味します。センサーは、リモートデバイス操作や産業用自動化などの分野で使用できます。
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