접촉 없이 감지 구조 - Plato Data Intelligence

27년 2024월 XNUMX일, 일본 쓰쿠바 – (ACN 뉴스와이어) – 로봇 공학 및 기타 생체 모방(생체 공학) 응용 분야를 위한 획기적인 새로운 유형의 터치 센서는 매우 민감하여 센서와 감지 대상이 직접 접촉하지 않아도 작동합니다. 물체로부터 최대 100mm 떨어진 물체와 센서 사이의 전기장의 간섭을 감지합니다. 중국 칭다오대학교 연구진은 중국과 한국의 다른 지역 공동연구자들과 함께 설명 과학 및 첨단 재료 기술 저널에 게재된 혁신입니다.

전자피부는 생체공학 로봇에서 외부 자극을 신속하게 감지하고 반응할 수 있는 중요한 요소가 되었습니다. 이를 통해 로봇 시스템은 물체의 모양을 분석하고, 필요한 경우 물체를 집어 조작할 수도 있습니다.

대부분의 최신 시스템의 센서는 직접적인 접촉에 의존하여 접촉 층의 물리적 변형을 일으키고 전기 용량의 변화를 초래합니다. 불행하게도 다양한 지역에 대한 반응의 균일성은 그러한 시스템의 감도와 전반적인 능력을 제한합니다.

Qingdao University 팀의 Xinlin Li는 "더 높은 감도와 다양성을 제공하기 위해 놀랍고 매우 유용한 전기적 특성을 갖춘 새로운 복합 필름을 개발했습니다."라고 말했습니다.

가장 놀라운 점은 연구원들이 두 가지 재료를 높은 유전 상수(전기장에 대한 반응의 척도)와 결합했을 때 나타났습니다. 이 복합재는 유전 상수가 예상치 않게 낮았는데, 이는 전기장에 더 민감한 센서를 만드는 데 이상적으로 적합한 반직관적인 결과였습니다.

이 복합체는 폴리디메틸실록산에 첨가된 소량의 흑연 질화탄소로 구성됩니다. 인쇄된 고점도 잉크의 구조와 패턴을 미세하게 제어할 수 있는 디스펜싱 프린팅이라는 특정 3D 프린팅 방법으로 제작 및 처리할 수 있습니다. 팀은 이를 사용하여 물체 표면에서 5~100mm 떨어진 곳에 있는 물체를 감지할 수 있는 그리드를 만들었습니다. 그들은 연구원의 손가락을 감지되는 물체로 사용하여 그리드에 가깝게 접근했지만 실제로 접촉하지 않고 그리드의 기능을 테스트했습니다.

Li는 "다양한 사용 주기 동안 감도, 반응 속도 및 견고한 안정성 측면에서 성능이 뛰어났습니다."라고 말했습니다. "이것은 웨어러블 제품과 전자 피부 분야에 새로운 가능성을 열어줍니다." 그녀는 이것이 웨어러블 기술에 필요한 물리적으로 유연한 센서를 만드는 데 적합하다고 덧붙였습니다. 이는 의료 모니터링에 적용될 수 있으며, 빠르게 발전하는 '사물 인터넷'(IoT)에서 다양한 기기의 원격 제어를 포함하는 보다 일반적인 용도로 사용될 수 있습니다.

감지 그리드를 인쇄 회로 기판에 통합하면 수집된 데이터가 휴대폰에서 널리 사용되는 4G 네트워크를 통해 전송될 수 있습니다.

이제 팀은 대량 생산에 대한 적합성을 개발하기 위해 기술을 개선할 계획입니다. 그들은 또한 단순히 모양과 움직임을 감지하는 것 이상의 더 많은 가능성을 탐구하고 싶어합니다.

예를 들어, 센서 어레이의 다양한 유닛은 순차적으로 반응하는 능력을 갖추고 있어 제스처 인식과 같은 인간-컴퓨터 상호 작용을 실현할 수 있습니다. 접촉 및 비접촉 시스템의 센서 성능은 지능형 의료에 적용될 수 있는 장애물 회피 및 보행 모니터링과 같은 인간 동작 감지의 잠재력을 반영합니다.

자세한 정보
리 신린
청도 대학교
이메일 : xinlin0618@163.com

종이: https://doi.org/10.1080/14686996.2024.2311635

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