Тактильные датчики

| Категория реферата: Рефераты по радиоэлектронике
| Теги реферата: доклад на тему животные, курсовая работа проблема
| Добавил(а) на сайт: Greshnev.

Многие исследователи предсказывают широкие возможности применения в тактильных датчиках интегральных оптических схем, один слой которых будет содержать светодиоды, а другой фоторезисторы. Это позволит не только уменьшить размеры датчиков, но и упростить технологию их изготовления.

Фирма Lord Corp (США) создала оптический тактильный датчик, в котором при воздействии объекта на гибкую поверхность ЧЭ из эластомера блокируется поток света от него к детектору. Пространственное разрешение 1.88 мм.
Подобные датчики определяют составляющие силы контакта и момента.

Наибольшей простотой конструкции отличаются емкостные тактильные датчики, обладающие высокой чувствительностью, пространственным разрешением и быстродействием, невосприимчивостью к помехам и возможностью установки на пальцах робота любой конструкции. Как правило, емкостной датчик формируется в виде сэндвича из тонких пластинок меди, располагаемых слоями перпендикулярно друг другу и разделенных диэлектриком. Под действием давления изменяется его электрическая емкость.

В датчике, предложенном Стенфордским университетом, использованы пластины меди шириной 2.5 мм. Диэлектриком служит вулканизированные при комнатной температуре кремниевоорганические соединения. Матрица, содержащая
4х4 элемента, измеряет давление до 105 Па. Частота сканирования 100 кГц, входное сопротивление 1-5 МОм.

Фирмой Bell Laboratories, Inc. (США) разработан емкостной тактильный датчик с эластичный диэлектриком из нейлоновой сетки. Чувствительный элемент представляет собой трехслойный пакет, состоящий из разделительных диэлектриков восьми рядов медных пластин (8 пластин шириной 2.5 мм в ряду) и покрытый гибкой перчаткой. Датчик в сборе монтируется на гибкой печатной плате. Ему можно придать форму пальца робота. Верхний предел измеряемого давления 5 кПа. Предлагается также пакет из 32 рядов по 32 пластины, при этом пространственное разрешение ограничивается лишь технологией изготовления медных пластин методом литографии.

В Artificial Intelligence MJT создан один из самых миниатюрных емкостных датчиков. Матрица содержит 8х8 ячеек площадью 12.7х12.7 мм. Они расположены взаимно перпендикулярно на расстоянии 2.5 мм и разделены диэлектриком из силиконовой резины. Датчик крепится на небольшой печатной плате. В зависимости от эластичности диэлектрика он измеряет давление до 10 кПа. При этом измеряются емкость операционного усилителя, амплитуда синусоидальных сигналов, подсчитываемых шестиразрядным преобразователем. Такие датчики будут монтироваться на четырех пальцах руки робота, разработанного на MJT и
Утахским университетом. Каждый палец обладает четырьмя степенями свободы, запястье – тремя, рука в целом управляется пятью микропроцессорами (один центральный и по одному на каждый палец). В комбинации с другими датчиками, установленными на пальцах и ладони (в частности, пьезоэлектрическими на
PVF2), это обеспечивает возможность определения смещения пальцев относительно друг друга.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

Сенсоры в контрольно-измерительной технике. Автор: Таланчук П.М., С. П.
Голубков, В. П. Маслов и др. Киев. Техника, 1991. –173 стр.
Стр.103-108.