Sensores capacitivos estirables apantallados basados en compuestos de carbono negro/elastómero de múltiples capas para la mano robótica subactuada
Autores: Yong, Shi; Aw, Kean
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Sensores capacitivos estirables apantallados basados en compuestos de carbono negro/elastómero de múltiples capas para la mano robótica subactuada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Sensores de tensión
Sensores capacitivos
Aplicaciones robóticas
Mano robótica subactuada
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Los sensores de deformación suaves y flexibles se están volviendo populares para muchas aplicaciones robóticas. Este artículo presenta un sensor capacitivo estirable al combinar un relleno conductor de negro de carbón con elastómeros e implementar apantallamiento para reducir la interferencia parasitaria, aplicado a una mano robótica subactuada. Se exploraron sensores con diferentes configuraciones. Los resultados muestran que un escudo introducido en el sensor tiene un efecto de mitigación sobre la interferencia externa. Se exploraron dos configuraciones de sensor: sensor capacitivo interdigitado longitudinal (LIDC), donde los dedos interdigitados se encuentran a lo largo del mismo eje que la deformación, y sensor capacitivo interdigitado transversal (TIDC), donde los dedos interdigitados son ortogonales a la dirección de la deformación. La configuración LIDC tuvo un mejor rendimiento que la TIDC. El sensor LIDC de dos capas fabricado tuvo un factor de calibración de 0.15 pF/mm y tasas de fluencia capacitiva de 0.000667 pF/s y 0.001 pF/s con cargas de 120 g y 180 g, respectivamente. Los sensores LIDC acoplados a una mano robótica subactuada demuestran la capacidad de los sensores para determinar los ángulos de flexión de las articulaciones interfalángicas proximales (PIP) y metacarpofalángicas (MCP).
Descripción
Los sensores de deformación suaves y flexibles se están volviendo populares para muchas aplicaciones robóticas. Este artículo presenta un sensor capacitivo estirable al combinar un relleno conductor de negro de carbón con elastómeros e implementar apantallamiento para reducir la interferencia parasitaria, aplicado a una mano robótica subactuada. Se exploraron sensores con diferentes configuraciones. Los resultados muestran que un escudo introducido en el sensor tiene un efecto de mitigación sobre la interferencia externa. Se exploraron dos configuraciones de sensor: sensor capacitivo interdigitado longitudinal (LIDC), donde los dedos interdigitados se encuentran a lo largo del mismo eje que la deformación, y sensor capacitivo interdigitado transversal (TIDC), donde los dedos interdigitados son ortogonales a la dirección de la deformación. La configuración LIDC tuvo un mejor rendimiento que la TIDC. El sensor LIDC de dos capas fabricado tuvo un factor de calibración de 0.15 pF/mm y tasas de fluencia capacitiva de 0.000667 pF/s y 0.001 pF/s con cargas de 120 g y 180 g, respectivamente. Los sensores LIDC acoplados a una mano robótica subactuada demuestran la capacidad de los sensores para determinar los ángulos de flexión de las articulaciones interfalángicas proximales (PIP) y metacarpofalángicas (MCP).