Détection tactile universelle avec conducteurs à couplage électromécanique

Le toucher, ou la détection tactile, est d'une importance fondamentale pour une gamme d'applications réelles, de la robotique à la médecine chirurgicale en passant par les sciences du sport. Les capteurs tactiles sont modélisés sur le sens biologique du toucher et peuvent aider les chercheurs à comprendre la perception et le mouvement humains. Une nouvelle approche de la mesure de la répartition de la pression utilise la technologie d'imagerie tactile.

L'approche actuelle la plus courante de l'imagerie tactile implique l'utilisation d'un réseau de capteurs composés de matériaux sensibles à la pression ; cependant, de tels réseaux nécessitent des processus de fabrication complexes et imposent des limites à la conception du capteur. La pression entre deux conducteurs est directement liée à la résistance de contact électrique entre eux. En utilisant cette relation, un capteur a été développé qui est composé d'une paire de conducteurs couplés électromécaniquement, où un conducteur a une fonction d'entraînement et l'autre remplit la fonction de sonde. Le capteur n'a pas besoin de matériaux sensibles à la pression et est plus simple à fabriquer.

Cette stratégie a permis le développement d'un capteur tactile universel pour la mesure de la distribution de la pression de contact à l'aide de matériaux conducteurs simples tels que la peinture au carbone. Le concept de conception combine l'innovation dans la technologie mécatronique - qui a permis le développement d'un capteur flexible basé sur des conducteurs conventionnels connectés à des électrodes - avec une approche basée sur la tomographie pour déterminer la répartition de la pression sur les conducteurs couplés.

La méthode proposée a amélioré les techniques précédentes de détection tactile basées sur la tomographie par impédance électrique pour fournir des capteurs avec une précision de positionnement élevée, une sensibilité et une portée réglables, et un processus de fabrication relativement simple. Les capteurs peuvent être réalisés à l'aide de divers matériaux conducteurs, notamment des tissus conducteurs et des peintures. Des capteurs flexibles de type feuille ont été fabriqués, ainsi que des capteurs en forme de doigt produits en recouvrant des structures imprimées en 3D avec de la peinture conductrice.

La facilité de réglage de la sensibilité et de la plage de détection et la précision de l'estimation de la pression signifient que cette approche d'imagerie tactile devrait permettre un contrôle avancé des robots polyvalents. Les capteurs pourraient être utilisés dans des domaines tels que le fonctionnement d'appareils à distance et l'automatisation industrielle.