Rör, eller taktil avkänning, är fundamentalt viktigt för en rad verkliga tillämpningar, från robotik till kirurgisk medicin till idrottsvetenskap. Taktila sensorer är modellerade på den biologiska känseln och kan hjälpa forskare att förstå mänsklig perception och rörelse. Forskare från Osaka University har nu utvecklat ett nytt tillvägagångssätt för mätning av tryckfördelning med hjälp av taktil bildteknik.

Tryck är en av de primära egenskaperna för beröring, och taktil avbildning kan användas för att mäta tryck- eller spänningsfördelningar över ett objekt av intresse. Det vanligaste nuvarande tillvägagångssättet för taktil avbildning involverar användning av en rad sensorer som består av tryckkänsliga material. Dock, sådana arrayer kräver komplexa tillverkningsprocesser och sätter begränsningar på sensordesignen, därav nödvändigheten av en ny metod, beskrivs nu i en artikel i IEEE-transaktioner på industriell elektronik .

"Trycket mellan två ledare är direkt relaterat till det elektriska kontaktmotståndet mellan dem, " säger Osaka Universitys Osamu Oshiro. "Vi använde detta förhållande för att utveckla en sensor som består av ett par elektromekaniskt kopplade ledare, där den ena ledaren hade en drivande funktion och den andra utförde sondfunktionen. Denna sensor har inget behov av tryckkänsliga material och är enklare att tillverka."

Denna strategi möjliggjorde utveckling av en universell taktil sensor för mätning av kontakttryckfördelning med enkla ledande material som kolfärg. Designkonceptet kombinerade innovation inom mekatronikteknologi, som möjliggjorde utveckling av en flexibel sensor baserad på konventionella ledare kopplade till elektroder, med ett tomografibaserat tillvägagångssätt för att bestämma tryckfördelningen över de kopplade ledarna.

Den föreslagna metoden förbättrades jämfört med tidigare elektriska impedanstomografibaserade taktila avkänningstekniker för att ge sensorer med hög positionsnoggrannhet, justerbar känslighet och räckvidd, och en relativt enkel tillverkningsprocess. "Sensorerna kan realiseras med olika ledande material, inklusive ledande tyger och färger, ", säger huvudförfattaren Shunsuke Yoshimoto. "Böjliga sensorer av arktyp tillverkades, tillsammans med fingerformade sensorer som produceras genom att belägga 3-D-tryckta strukturer med ledande färg, för att illustrera möjliga praktiska tillämpningar."

Den enkla justeringen av känsligheten och avkänningsområdet och tryckuppskattningsprecisionen gör att denna taktila avbildningsmetod förväntas möjliggöra avancerad kontroll av multifunktionella robotar. "Dessa sensorer förväntas vara användbara inom områden inklusive fjärrstyrd enhetsdrift och industriell automation, " konstaterar medförfattaren Yoshihiro Kuroda.