ZuhauseNachrichtenDer optische Sensor ahmt die menschliche Berührung nach

Der optische Sensor ahmt die menschliche Berührung nach

Die in Silikon eingebettete Polymerwellenleiter gebaut, könnte die Technologie Robotik, Prothetik und Wearables der nächsten Generation verändern, indem Maschinen einen taktilen Sinn verleihen, der die menschliche Berührung aufweist.



Forscher in Japan haben einen flexiblen optischen Touch -Sensor vorgestellt, der sowohl die Lage als auch die Druckstärke messen und einen möglichen Sprung nach vorne für Robotik, Prothetik und tragbare Elektronik markiert.Der in Optics Express gemeldete Wafer-Thin-Sensor erreicht eine hohe Empfindlichkeit und Stabilität und bietet eine taktile Grenzfläche, die das nuancierte Gefühl der menschlichen Berührung nachahmt.


Das von einem Team an der Keio University entwickelte Gerät verwendet Silikonkautschuk mit mehreren optischen Polymer -Wellenleitern.Im Gegensatz zu herkömmlichen Konstruktionen, die auf einen einzelnen Eingangs-Output-Pfad beruhen, ermöglicht dieser Multi-Channel-Ansatz den Sensor, den Druck an mehreren Stellen gleichzeitig zu bestimmen.Bei nur 500 Mikrometern und Messung von 5 x 1,5 Zentimetern zeigte der Prototyp eine räumliche Auflösung von etwa 1,5 mm-fein genug, um den Druck auf Fingerspitzenebene zu erkennen, der dem Tippen auf einen Smartphone-Bildschirm ähnelt.

Die Innovation hängt von der Mosquito -Herstellungsmethode des Teams ab, mit der eine Spritze vor der UV -Heilung Harz in ein flüssiges Polymerblatt injiziert werden.Dieser Prozess ermöglicht die 3D -Verkabelung von optischen Wellenleitern in flexiblen PDMs (Polydimethylsiloxan), wodurch dünne Lichtwege erzeugt werden, die sich beim Ausüben des Drucks biegen.Die resultierenden Veränderungen der Lichtintensität zeigen sowohl die Kraft als auch die Position der Berührung.

Tests zeigten, dass der Sensor innerhalb von 33 Millisekunden reagierte, wobei die Empfindlichkeit zwischen 8,7 und 10,9 dB/MPa aufrechterhalten wurde und sich über wiederholte Verwendung als widerstandsfähig erweist.Im Gegensatz zu früheren Designs, die starre Glasfasern einbetten, bietet dieser Ansatz eine einstellbare Empfindlichkeit und eine größere Designflexibilität.Die Forscher stellen sich vor, die Technologie auf 3D-Cross-Waveguide-Strukturen zu erweitern, die Auflösung zu verbessern und sie auf größere taktile Oberflächen mit hoher Dichte zu skalieren.Über die Robotik und die Prothetik hinaus reichen potenzielle Anwendungen von chirurgischen Werkzeugen, die die Gewebestruktur bis hin zu tragbaren Geräten mit Echtzeit-Druck-Feedback erkennen.


Da die taktile Erfassung für Schnittstellen der nächsten Generation von zentraler Bedeutung wird, unterstreicht dieser Fortschritt eine Verschiebung: Maschinen können sich bald mit beispiellose Präzision „anfühlen“ und die Grenze zwischen künstlicher und menschlicher Berührung verwischen."Durch die Erstellung mehrerer optischer Kanäle öffnen wir die Tür zu skalierbaren, hoch anpassbaren taktilen Sensoren", sagte das Projekt -Leiter von Takaaki Ishigure.Eine solche Technologie könnte Roboter Precision Touch für sicherere Zusammenarbeit zwischen Menschen und Roboter verleihen oder den Nutzern von Prothesen Feedback näher an der natürlichen Sensation geben.