Plataforma sensorial táctil basada en FPGA con enlace de datos de fibra óptica para sistemas de retroalimentación en prótesis
Autores: Di Patrizio Stanchieri, Guido; Saleh, Moustafa; De Marcellis, Andrea; Ibrahim, Ali; Faccio, Marco; Valle, Maurizio; Palange, Elia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Plataforma sensorial táctil basada en FPGA con enlace de datos de fibra óptica para sistemas de retroalimentación en prótesis
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Aplicaciones protésicas
Sistema de retroalimentación sensorial táctil
Enlace de comunicación óptica
Sensores piezoeléctricos
Técnica de modulación óptica basada en UWB
Capacidades de operación en tiempo real
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 44
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, proponemos y validamos un sistema de retroalimentación sensorial táctil para aplicaciones protésicas basado en un enlace de comunicación óptica. El enlace óptico cuenta con una baja potencia y un ancho de banda de transmisión amplio, lo que hace que el sistema de retroalimentación sea adecuado para una gran cantidad y variedad de sensores táctiles. La transmisión de baja potencia se deriva de la técnica de modulación óptica basada en UWB empleada. Se implementó y probó experimentalmente un prototipo del sistema, que consta de placas transmisoras y receptoras digitales y circuitos de adquisición para interconectar 32 sensores piezoeléctricos. La funcionalidad del sistema se demostró procesando y transmitiendo datos desde el sensor piezoeléctrico a una velocidad de datos de 100 Mbps a través del enlace óptico, con una medición de consumo de energía de comunicación de 50 pJ/bit. Los resultados experimentales reportados validan la funcionalidad del sistema de retroalimentación sensorial propuesto y demuestran sus capacidades de operación en tiempo real.
Descripción
En este documento, proponemos y validamos un sistema de retroalimentación sensorial táctil para aplicaciones protésicas basado en un enlace de comunicación óptica. El enlace óptico cuenta con una baja potencia y un ancho de banda de transmisión amplio, lo que hace que el sistema de retroalimentación sea adecuado para una gran cantidad y variedad de sensores táctiles. La transmisión de baja potencia se deriva de la técnica de modulación óptica basada en UWB empleada. Se implementó y probó experimentalmente un prototipo del sistema, que consta de placas transmisoras y receptoras digitales y circuitos de adquisición para interconectar 32 sensores piezoeléctricos. La funcionalidad del sistema se demostró procesando y transmitiendo datos desde el sensor piezoeléctrico a una velocidad de datos de 100 Mbps a través del enlace óptico, con una medición de consumo de energía de comunicación de 50 pJ/bit. Los resultados experimentales reportados validan la funcionalidad del sistema de retroalimentación sensorial propuesto y demuestran sus capacidades de operación en tiempo real.