Новый тип сенсора для контроля объектов в трехмерном пространстве - МИКРОН-ДИЛЕР-СЕРВИС

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ:

тел.: +7(812) 701-02-32 факс: +7(812) 701-02-82 email: [email protected], [email protected] адрес: ул. Курчатова д.10, лит. М

ИЖЕВСК:

тел.: +7(3412) 467-100 факс: +7(3412) 933-163 email: [email protected], [email protected] адрес: ул. Автозаводская, д. 7
Курс валют ЦБРФ: 64.4888 RUB. 1 USD | 71.9631 RUB. 1 EUR на: 20.05.2019
{"effect":"slide-v","fontstyle":"normal","autoplay":"true","timer":"4000"}

ЭЛЕКТРОННЫЕ

КОМПОНЕНТЫ

ДЛЯ ВАШЕГО УСПЕХА

ПОСТАВЩИК ЭКБ РЕГИСТР ИСО 9001 ПОСТАВЩИК ЭКБ ВВТ

МИКРОН-ДИЛЕР-СЕРВИС

ISO 9001

ПОСТАВКА ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ

С ПРИЁМКОЙ ОТК,ВП,ОС,ОСМ

РАБОТАЕМ СОГЛАСНО

275-ФЗ*, 44-ФЗ и 223-ФЗ

*с изменениями согласно 159-ФЗ

Новый тип сенсора для контроля объектов в трехмерном пространстве

Ультратянущийся трибоэлектрический датчик (TSS) для контроля объектов в трехмерном пространстве.

Новый тип сенсора для контроля объектов в трехмерном пространстве

Наногенераторы, технологические инструменты, которые могут преобразовывать механическую или тепловую энергию в электричество, бывают трех основных конструкций: пьезоэлектрический, трибоэлектрический и пироэлектрический. В то время как пьезоэлектрические и трибоэлектрические наногенераторы могут преобразовывать механическую энергию в электроэнергию, пироэлектрические работают за счет сбора тепловой энергии.

В последние несколько лет трибоэлектрические наногенераторы становятся все более популярными как для сбора энергии, так и для измерений. Однако до сих пор их производительность в многомерном восприятии информации и задачах интерактивного управления была довольно разочаровывающей.

Исследователи из Национального университета Сингапура недавно разработали датчики для управления объектами в трехмерном пространстве на основе трибоэлектрических наногенераторов. Эти датчики, представленные в статье, опубликованной в Nano Energy, состоят из параллельной структуры с тремя симметричными сенсорными полосками, закрепленными на ее основании, и подвижной рампой, соединенной с ними.

«С развитием науки, технологии автоматизации и робототехники проникли во многие аспекты человеческой деятельности», – сказал TechOplore один из исследователей, проводивших исследование. «Роботы не только широко используются в автоматических производственных линиях и развлекательных сферах, но также могут иметь медицинское, аэрокосмическое и военное применение, а также многие другие. Однако для людей существуют недоступные, непредвиденные, опасные или неизбежные проблемы для взаимодействия или выполнения сложных задач. задачи в условиях, когда оборудование поддерживается в вакууме, под водой, в космическом и нанометровом масштабе и т. д. ”

Чтобы обеспечить эффективное взаимодействие между людьми и автоматизированными системами, исследователи разработали управляющие терминалы, которыми можно управлять различными способами, такими как сенсорные экраны, клавиатуры или клавишные конструкции. В большинстве случаев эти механизмы управления являются косвенными, поэтому они требуют сложного анализа команд и расчетов, чтобы соответствовать состоянию движения объекта, которым необходимо манипулировать.

«В этой статье мы представляем ультра-растягиваемый трибоэлектрический датчик полосы (TSS) для контроля ориентации объекта в пространстве», – пояснил Чен. «Наш TSS может повысить производительность роботов в различных средах, включая подводные, космические и другие».

В своем исследовании Чен и его коллеги использовали ультра-растягиваемую триболэлектрическую полосу в качестве пространственного датчика, что в конечном итоге позволяет роботам управлять объектами в трехмерном пространстве. Из-за эффекта связи трибоэлектрификации и электростатической индукции длина полосы изменяется, при этом одна и та же точка контакта с пальцем генерирует разные отношения выходного сигнала от двух клеммных электродов (E1 и E2). Эти электроды функционируют как интерактивный интерфейс для многомерного измерения и контроля.

«Один конец электрода E1 полосы закреплен, а электрод E2 подвижен при растягивающем напряжении относительно E1», – сказал Чен. Отношение выходного напряжения двух электродов (VE2 / VE1) получается во время контакта и отделения пальца и силиконовой резины с постоянным расстоянием от E1. Кроме того, полоса растягивается на определенную длину, определяется уменьшение отношения напряжения как мы снова коснемся той же позиции (контрольной точки) на постоянном расстоянии по отношению к электроду E1. ”

По мере увеличения длины растяжения полосы это отношение напряжения уменьшается. Механизм, используемый Ченом и его коллегами, позволил им измерить увеличенную длину стороны полосы Е2, касаясь контрольной точки, которая зафиксирована от Е1. Другими словами, смещение их полосы при ее растяжении, ее скорость растяжения и ускорение электрода Е2 можно измерять с постоянной частотой контакта.

«Принцип обнаружения датчика, используемый здесь, главным образом заключается в определении длины путем сравнения отношения напряжений между двумя электродами», – сказал Чен. «Соответственно, механизм обнаружения, использующий метод отношения напряжения, позволяет избежать влияния влажности окружающей среды и неравномерной силы. Таким образом, это эффективный метод обнаружения, позволяющий избежать нестабильности и помех».

Чен и его коллеги представили новый метод обнаружения объектов, основанный на датчике продольного движения, который использует генерируемые отношения напряжения. В своем исследовании они использовали три гибких сенсора с автономным питанием для достижения 5-позиционной проекции в пространстве. Их метод является более простым и более интуитивным, чем базовые традиционные жесткие (не растягивающиеся) структуры, но он также добавляет пространственные размеры.

«В настоящее время работа в наноразмерном режиме не интуитивна», – сказал Чен. «Наш подход может быть более гибким и интуитивно понятным для взаимодействия человека с машиной в нано-масштабе».

В предварительной демонстрации исследователи использовали свое устройство TSS в качестве терминала человек-наномашина для управления своим наноманипулятором в задаче сканирующей электронной микроскопии (SEM). В этой задаче их устройство позволило им управлять углеродными нанотрубками и успешно завершить извлечение углеродных нанотрубок.

«Полученные нами результаты микро-нано-манипуляций подтверждают превосходную производительность устройства TSS в целях позиционирования и контроля, которые имеют отношение к таким областям, как робототехника, VR и IoT», – сказал Чен. «В последующем исследовании мы планируем провести тестирование контроллера с двумя руками, чтобы добиться более интуитивного и удобного взаимодействия человека с машиной».

ПОДЕЛИТЬСЯ:
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  • 0
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Вступайте в группу ВКОНТАКТЕ

Виртуальный помощник Эмдис
ВВЕРХ