Détection tactile universelle avancée par conducteurs électromécaniquement couplés

Le toucher, ou détection tactile, est fondamentalement important pour une gamme d'applications réelles, de la robotique à la chirurgie 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 distribution de pression utilise la technologie d'imagerie tactile.

L'approche la plus courante actuelle pour 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 limitations sur 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 électromécaniquement couplés, où un conducteur a une fonction d'excitation et l'autre effectue 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 pression de contact en utilisant de simples matériaux conducteurs tels que la peinture au carbone. Le concept de conception combine l'innovation en 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 distribution de pression à travers les conducteurs couplés.

La méthode proposée améliore les techniques précédentes de détection tactile basées sur la tomographie d'impédance électrique pour fournir des capteurs avec une haute précision positionnelle, une sensibilité et une plage réglables, et un processus de fabrication relativement simple. Les capteurs peuvent être réalisés en utilisant divers matériaux conducteurs, y compris les tissus et peintures conducteurs. Des capteurs flexibles de type feuille ont été fabriqués, ainsi que des capteurs en forme de doigt produits en revêtant des structures imprimées en 3D avec de la peinture conductrice.

La facilité d'ajustement 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 de robots polyvalents. Les capteurs pourraient être utilisés dans des domaines tels que la commande à distance d'appareils et l'automatisation industrielle.