Sensor Tátil Universal com Condutores Acoplados Eletromecanicamente

O toque, ou detecção tátil, é fundamentalmente importante para uma variedade de aplicações da vida real, da robótica à medicina cirúrgica e à ciência do esporte. Os sensores táteis são modelados no sentido biológico do toque e podem ajudar os pesquisadores a entender a percepção e o movimento humanos. Uma nova abordagem para medição de distribuição de pressão usa tecnologia de imagem tátil.

A abordagem atual mais comum para imagens táteis envolve o uso de uma série de sensores compostos de materiais sensíveis à pressão; no entanto, essas matrizes exigem processos de fabricação complexos e impõem limitações ao projeto do sensor. A pressão entre dois condutores está diretamente relacionada à resistência elétrica de contato entre eles. A partir dessa relação, foi desenvolvido um sensor composto por um par de condutores acoplados eletromecanicamente, onde um condutor tem a função de acionamento e o outro desempenha a função de sonda. O sensor não necessita de materiais sensíveis à pressão e é mais simples de fabricar.

Essa estratégia permitiu o desenvolvimento de um sensor tátil universal para medição de distribuição de pressão de contato usando materiais condutores simples, como tinta de carbono. O conceito de design combina inovação na tecnologia mecatrônica – que permitiu o desenvolvimento de um sensor flexível baseado em condutores convencionais conectados a eletrodos – com uma abordagem baseada em tomografia para determinar a distribuição de pressão entre os condutores acoplados.

O método proposto melhorou as técnicas anteriores de detecção tátil baseadas em tomografia de impedância elétrica para fornecer sensores com alta precisão de posição, sensibilidade e alcance ajustáveis ​​e um processo de fabricação relativamente simples. Os sensores podem ser realizados usando vários materiais condutores, incluindo tecidos condutores e tintas. Sensores flexíveis do tipo folha foram fabricados, juntamente com sensores em forma de dedo produzidos pelo revestimento de estruturas impressas em 3D com tinta condutora.

A facilidade de ajuste da sensibilidade e da faixa de detecção e a precisão da estimativa de pressão significam que essa abordagem de imagem tátil deve permitir o controle avançado de robôs multifuncionais. Os sensores podem ser usados ​​em campos como operação de dispositivos remotos e automação industrial.