Percepção tátil de força/ângulo na articulação do dedo biomimético flexível

LU Sitong ,  

LI Bochen ,  

YAN Jiya ,  

LI Qiang ,  

摘要

A implementação das funções de percepção em robôs biomiméticos flexíveis requer sensores que sejam integráveis e possuam certa flexibilidade, caso contrário, devido à insuficiente conformidade, é difícil obter bons resultados de aplicação. Neste artigo, os autores utilizam um dedo biomimético flexível como portador da aplicação e exploram uma fibra tátil flexível baseada em metal condutor líquido para percepção de força/tensão, que pode aderir completamente ao portador e, ao mesmo tempo, medir duas grandezas físicas: a força tátil na ponta do dedo e o ângulo da articulação. Especificamente, o metal condutor líquido é injetado em um tubo de silicone pré-fabricado de determinado comprimento, substituindo os canais microfluídicos convencionais e formando, assim, uma fibra sensora flexível em forma de tubo, que pode ser deformada e disposta livremente, conseguindo detectar diferentes quantidades físicas de deformação (neste trabalho, utilizando suas propriedades de percepção de força e tensão). Esse método reduz significativamente a complexidade e a dificuldade do processo de canais microfluídicos, garantindo a flexibilidade e funcionalidade do dispositivo. Por fim, os resultados experimentais mostram que a fibra sensora flexível baseada em metal condutor líquido pode ser incorporada e aderida totalmente à estrutura do dedo flexível, realizando a percepção simultânea da força tátil na ponta do dedo (cerca de 1600 kPa) e a variação do ângulo da articulação (cerca de 60°), bem como o rastreamento preciso sob uma força/ângulo específico, demonstrando seu grande potencial como unidade sensorial flexível, aplicável a mais tipos de portadores flexíveis ou macios.

关键词

Percepção de força tátil;Percepção de ângulo articular;Dedo biomimético flexível;Metal condutor líquido

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