Войти
SynTouch BioTac, мультимодальный тактильный датчик, созданный по образцу человеческого пальца A тактильного датчика, представляет собой устройство, которое измеряет информацию, возникающую в результате физического взаимодействия с окружающей средой. Тактильные датчики обычно моделируются на основе биологического ощущения прикосновения к коже, которое способно обнаруживать стимулы, возникающие в результате механической стимуляции, температуры и боли (хотя ощущение боли не является обычным для искусственных тактильных датчиков). Тактильные датчики используются в робототехнике, компьютерном оборудовании и системах безопасности. Обычное применение тактильных датчиков - в устройствах с сенсорным экраном на мобильных телефонах и вычислительных.
Тактильные датчики могут быть разных типов, включая пьезорезистивные, пьезоэлектрические, емкостные и эласторезистивные датчики.
Тактильные датчики появляются в повседневной жизни, например, кнопки лифта и лампы, которые тускнеют или становятся ярче при прикосновении к основание. Также существует бесчисленное множество приложений для тактильных датчиков, о которых большинство людей даже не подозревает.
Датчики, измеряющие очень небольшие изменения, должны иметь очень высокую чувствительность. Датчики должны быть сконструированы таким образом, чтобы оказывать небольшое влияние на то, что измеряется; уменьшение размера датчика часто улучшает это и может дать другие преимущества. Тактильные датчики можно использовать для проверки производительности всех типов приложений. Например, эти датчики использовались при производстве из автомобилей (тормоза, сцепления, дверные уплотнения, прокладка ), аккумулятор ламинирование., болтовые соединения, топливные элементы и т. д.
Тактильная визуализация как метод медицинской визуализации, переводя ощущение прикосновения в цифровое изображение, основывается на тактильных датчиках. Тактильная визуализация близко имитирует ручную пальпацию, поскольку зонд устройства с массивом датчиков давления, установленным на его лицевой стороне, действует аналогично человеческим пальцам во время клинического обследования, деформируя мягкие ткани зондом и обнаруживая возникающие в результате изменения в картине давления.
Роботы, разработанные для взаимодействия с объектами, требующими точности, ловкости или взаимодействия с необычными объектами, нуждаются в сенсорном аппарате, который функционально эквивалентен тактильным способностям человека. Тактильные датчики были разработаны для использования с роботами. Тактильные датчики могут дополнять визуальные системы, предоставляя дополнительную информацию, когда робот начинает захватывать объект. В настоящее время зрения уже недостаточно, поскольку механические свойства объекта не могут быть определены только зрением. Определение веса, текстуры, жесткости, центра масс, коэффициента трения и теплопроводности требует взаимодействия с объектами и какого-то тактильного зондирование.
Несколько классов тактильных датчиков используются в роботах на войне и в технике. Некоторые методы одновременной локализации и отображения основаны на тактильных датчиках.
Матрицы датчиков давления представляют собой большие сетки тактелей. «Тактел» - это «тактильный элемент». Каждый тактел способен обнаруживать нормальные силы. Датчики на основе Tactel обеспечивают «изображение» контактной поверхности с высоким разрешением. Наряду с пространственным разрешением и чувствительностью к силе важны вопросы системной интеграции, такие как проводка и маршрутизация сигналов. Массивы датчиков давления доступны в виде тонкопленочных. Они в основном используются в качестве аналитических инструментов, используемых в процессах производство и НИОКР инженерами и техниками, и были адаптированы для использования в роботах. Примеры таких датчиков, доступных потребителям, включают матрицы, построенные из проводящей резины, цирконата титаната свинца (PZT), поливинилиденфторида (PVDF), PVDF-TrFE, FET, и металлические емкостные чувствительные элементы.
Розетки тензодатчиков состоят из нескольких тензодатчиков, каждый из которых определяет силу в определенном направлении. Когда информация от каждого тензодатчика объединяется, эта информация позволяет определить характер сил или крутящих моментов.
Было предложено множество биологически вдохновленных конструкций, начиная от простых датчики типа усов, которые измеряют только одну точку за раз с помощью более совершенных датчиков, похожих на кончики пальцев, до датчиков, похожих на кожу, как в последней версии iCub (требуется ссылка). Тактильные датчики, основанные на биологическом опыте, часто включают несколько стратегий восприятия. Например, они могут обнаруживать как распределение давлений, так и структуру сил, которые исходят от массивов датчиков давления и розеток тензодатчиков, обеспечивая двухточечную дискриминацию и определение силы с человеческими способностями.
Усовершенствованные версии биологически разработанных тактильных датчиков включают в себя вибрацию, обнаружение, которое было определено как важное для понимания взаимодействий между тактильным датчиком и объектами, когда датчик скользит по объекту. В настоящее время понимается, что такие взаимодействия важны для использования человеком инструментов и оценки текстуры объекта. Один из таких датчиков сочетает в себе определение силы, вибрации и теплопередачи.
Недавно был создан сложный тактильный датчик с открытым оборудованием, позволяя энтузиастам и любителям экспериментировать с дорогой технологией. Кроме того, с появлением дешевых оптических камер были предложены новые датчики, которые можно легко и дешево построить с помощью 3D-принтера.
