Funcionamento do sensor tátil e seus tipos

O WSG-DSA é uma pinça de dedo que integra detecção tátil para feedback de perfil de alta resolução durante a preensão. Para fins de detecção, ele usa um transdutor tátil inteligente DSA9205i. Ele se encaixa no topo das garras da base do WSG e tem interface direta com o controlador da garra por meio da porta do sensor integrado nas garras da base, de forma que nenhum componente externo e cabo são necessários para incluir um dispositivo tátil para suas aplicações de manuseio. Esses tipos de sensores de dedo são detectados automaticamente e parametrizados pelo WSG. O perfil de pressão pode ser usado de dentro do controlador da garra usando uma interface de script poderosa. Este artigo discute os tipos de sensores táteis e seu funcionamento.

O que é um sensor tátil?

Um sensor tátil é um dispositivo. Ele mede as informações que chegam em resposta à interação física com o meio ambiente. O sentido do tato em humanos é geralmente modelado, ou seja, o sentido cutâneo e o sentido cinestésico. O toque cutâneo tem a capacidade de detectar os estímulos resultantes da estimulação mecânica, dor e temperatura. O toque cinestésico recebe entradas do sensor dos receptores presentes no interior dos músculos, tendões e articulações.

Tipos de sensores táteis

Existem diferentes tipos de sensores táteis que são fornecidos abaixo

• Sensor de força / torque
• Sensor dinâmico
• Sensor térmico

Sensor de força / torque

Sensores de força / torque são usados ​​em combinação com uma matriz tátil para fornecer as informações para controle de força. Esses tipos de sensores podem detectar a carga em qualquer lugar, como o link distal de um manipulador, e em restrições como um sensor de pele. O sensor de pele geralmente fornece uma medição de força mais precisa em larguras de banda maiores. Se a ligação do manipulador for definida de maneira geral e o ponto de contato do sinal for assumido, o sensor de força / torque pode fornecer as informações sobre a localização do contato de força e momentos - é chamado de detecção tátil intrínseca. A imagem do sensor de torque é mostrada abaixo.

Sensor Dinâmico

Sensores dinâmicos são acelerômetros menores nas tiras dos dedos ou na pele do dedo robótico. A função geral como corpúsculos de Paciniana em humanos e tem campos respectivos igualmente grandes; assim, um ou dois acelerômetros de pele são suficientes para o dedo inteiro. Esses sensores detectam efetivamente a formação e a interrupção do contato, as vibrações associadas ao deslizamento sobre superfícies texturizadas.

Um sensor de taxa de estresse é o segundo tipo de sensor tátil dinâmico. Se a ponta do dedo está deslizando na velocidade de alguns cm / s em geral, pequenas saliências ou covas em uma superfície, as mudanças temporárias na pele tornam-se importantes. Um polímero piezoelétrico como o PVDF produz uma carga em resposta ao dano que pode ser aplicado para produzir uma corrente, que é diretamente proporcional ao intervalo de mudança.

Sensor térmico

Sensores térmicos são importantes para a habilidade humana de identificar os materiais dos objetos feitos, mas alguns são usados ​​na robótica também. O sensoriamento térmico envolve a detecção de gradientes térmicos na pele, que são correspondentes tanto à temperatura quanto à condutividade térmica de um objeto. Os sensores térmicos robóticos estão envolvidos nas junções Peltier em combinação com os termistores.

Princípio de funcionamento e diagrama do circuito do sensor tátil

Os sensores táteis são desenvolvidos para fornecer habilidades de detecção tátil para manipuladores teleoperacionais e robôs inteligentes. Sensores táteis podem identificar uma força normal aplicada aos pixels táteis para hipnotizar o controle de força e as imagens táteis e para gerar o reconhecimento do objeto. No entanto, para obter imagens táteis e forças normais, a informação da tangencial é crítica para o controle da força e prevenção de deslizamento, o que é hipnotizante para o sucesso da tarefa - portanto, os sensores táteis tridimensionais são necessários.

Existem vários sensores táteis tridimensionais desenvolvidos usando os elementos sensoriais piezoresistivos, capacitivos e opcionais e esses sensores táteis são fabricados pela tecnologia MEMS. Os elementos sensores integrados e os circuitos de pré-processamento são para a compactação, mas são muito fracos e facilmente quebráveis ​​para a maioria das aplicações; e, por exemplo, a faixa de força de um sensor tátil é apenas 0,01 N w4x e os outros sensores táteis não são fornecidos pela tecnologia MEMS. O diagrama de circuito abaixo mostra um circuito de sensor tátil.

O sensor tátil na robótica

O sensor tátil que é usado nos robôs da NASA é fornecido abaixo

• Um dos exemplos diretamente relacionado à exploração planetária.
• A NASA usa esses sensores na estação espacial internacional para ajudar os humanos a fazer reparos / manutenção no meio ambiente
  • A NASA tentou muitos sensores táteis em robótica que estão no estágio inicial. Eles usaram o resistor de detecção de força e agora compósitos de tunelamento quântico estão em uso
• Vários botões e células de carga tornam-se uma prática para desenvolver sensores táteis produzidos por um robô industrial

Aplicativos do sensor tátil

Os aplicativos de sensores táteis são usados ​​em

• Robótica
• Hardware do computador
• Sistema de segurança
• Dispositivos com tela de toque no telefone celular
• Computação

Vantagens do sensor tátil

As vantagens do sensor tátil são fornecidas a seguir:

• Eles oferecem soluções de sensores táteis fáceis de usar
• O sensor tátil não tem componentes externos e cabos
• Extração compacta
• Tecnologia de detecção tátil comprovada da robótica.

Trata-se do princípio de funcionamento e das aplicações do sensor tátil. esperamos que as informações fornecidas sejam úteis para fornecer boas informações e compreensão do projeto. Além disso, se você tiver alguma dúvida a respeito deste conceito nos projetos elétricos e eletrônicos, pode comentar na seção abaixo. Aqui está uma pergunta para você - quais são as funções dos sensores táteis?

Créditos das fotos:

• Espaço quadrado do sensor tátil
• Técnicas de transdutor do sensor de força / torque
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