電気機械的に結合した導体を用いた高度ユニバーサル触覚センシング
触覚、つまり触覚センシングは、ロボティクスから外科手術、スポーツ科学まで、幅広い実用アプリケーションで根本的に重要です。触覚センサーは生物学的触覚を模倣し、人間の知覚と動作の理解を助けます。圧力分布測定の新しいアプローチとして、触覚イメージング技術が用いられています。
現在最も一般的な触覚イメージングアプローチは、圧力感受性材料で構成されるセンサーアレイを使用するものですが、このようなアレイは複雑な製造プロセスを必要とし、センサー設計に制約を課します。2つの導体間の圧力は、それらの間の電気的接触抵抗と直接関係しています。この関係を利用し、一対の電気機械的に結合した導体で構成されるセンサーを開発しました。一方の導体が駆動機能を、もう一方がプローブ機能を果たします。このセンサーは圧力感受性材料を必要とせず、製造がよりシンプルです。
この戦略により、カーボンペイントなどのシンプルな導電材料を用いた、接触圧力分布測定のため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、メカトロニクス技術の革新(従来の導体を電極に接続したフレキシブルセンサーの開発を可能にした)と、結合導体間の圧力分布を決定するトモグラフィー基盤アプローチを組み合わせています。
提案手法は、従来の電気インピーダンストモグラフィー基盤触覚センシング技術を改良し、高い位置精度、調整可能な感度と範囲、比較的シンプルな製造プロセスを持つセンサーを実現しました。センサーは導電性繊維やペイントなど、多様な導電材料で実現可能です。シート型フレキシブルセンサーのほか、3Dプリント構造に導電ペイントを塗布した指型センサーも製作されました。
感度と検出範囲の調整容易さ、圧力推定精度の高さにより、この触覚イメージングアプローチは多目的ロボットの高度制御を可能にすると期待されます。センサーはリモートデバイス操作や産業オートメーションなどの分野で活用できるでしょう。
センサー
- Satellite CCRMAキットでセンサー駆動オーディオエフェクトを構築
- Raspberry Piで単一GPIOピンを使ってアナログセンサーを測定
- センサー種類と回路図の包括的ガイド
- 柔軟汗パッチが複数健康マーカーをリアルタイム検出
- 先進接着技術でセンサー製造を効率化
- エグゼクティブラウンドテーブル:スマートセンサーとIIoTでインダストリー4.0を推進
- 統合治癒センサー搭載の先進創傷ドレッシングで感染をリアルタイム監視
- 有害ガス検知がいかに命と職場を守るか
- MIT開発の高度触覚グローブ、精密な触覚マッピングを実現
- 皮膚型ソフト触覚センサー搭載ロボットグリッパーで精密把持を実現
- IoTセンサーが大気汚染モニタリングと公衆衛生に革命をもたらす