Sensoriamento Tátil Universal Avançado Usando Condutores Eletromecanicamente Acoplados

O tato, ou sensoriamento tátil, é fundamentalmente importante para uma gama de aplicações da vida real, da robótica à medicina cirúrgica à ciência do esporte. Sensores táteis são modelados no sentido biológico do tato e podem ajudar pesquisadores a entender a percepção e o movimento humano. Uma nova abordagem para medição de distribuição de pressão usa tecnologia de imagem tátil.

A abordagem mais comum atual para imagem tátil envolve o uso de um array de sensores compostos de materiais sensíveis à pressão; no entanto, tais arrays requerem processos de fabricação complexos e impõem limitações ao design do sensor. A pressão entre dois condutores está diretamente relacionada à resistência de contato elétrico entre eles. Usando essa relação, foi desenvolvido um sensor composto por um par de condutores eletromecanicamente acoplados, onde um condutor tem função de acionamento e o outro realiza a função de sonda. O sensor não precisa de materiais sensíveis à pressão e é mais simples de fabricar.

Esta 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 em 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 através dos condutores acoplados.

O método proposto melhorou técnicas anteriores de sensoriamento tátil baseadas em tomografia de impedância elétrica para fornecer sensores com alta precisão posicional, sensibilidade e faixa ajustáveis, e um processo de fabricação relativamente simples. Os sensores podem ser realizados usando vários materiais condutores, incluindo tecidos e tintas condutivas. Sensores flexíveis do tipo folha foram fabricados, junto com sensores em forma de dedo produzidos pela revestimento de estruturas impressas em 3D com tinta condutiva.

A facilidade de ajuste da sensibilidade e faixa de sensoriamento e a precisão de estimativa de pressão significam que esta abordagem de imagem tátil deve permitir controle avançado de robôs multipropósito. Os sensores poderiam ser usados em campos como operação remota de dispositivos e automação industrial.