촉각 센서 작동 및 유형

WSG -DSA는 잡는 동안 고해상도 프로파일 피드백을 위한 촉각 감지를 통합하는 그리퍼 핑거입니다. 감지 목적으로 DSA9205i 지능형 촉각 변환기를 사용합니다. WSG의 베이스 죠 상단에 맞고 베이스 죠 내의 통합 센서 포트를 통해 그리퍼 컨트롤러와 직선으로 인터페이스되므로 핸들링 애플리케이션에 촉각 장치를 포함하는 데 외부 구성 요소와 케이블이 필요하지 않습니다. 이러한 유형의 손가락 센서는 자동으로 감지되고 WSG에 의해 매개변수화됩니다. 압력 프로파일은 강력한 스크립팅 인터페이스를 사용하여 그리퍼 컨트롤러 내부에서 사용할 수 있습니다. 이 문서에서는 촉각 센서의 유형과 그 작동에 대해 설명합니다.

촉각 센서란 무엇입니까?

촉각 센서는 장치입니다. 그것은 환경과의 물리적 상호 작용에 대한 응답으로 오는 정보를 측정합니다. 인간의 촉각은 일반적으로 피부 감각과 운동 감각을 모델링합니다. 피부 접촉은 기계적 자극, 통증 및 온도로 인한 자극을 감지하는 기능이 있습니다. 운동 감각적 터치는 근육, 힘줄 및 관절 내부에 존재하는 수용체로부터 센서 입력을 받습니다.

촉각 센서 유형

아래에 다양한 유형의 촉각 센서가 제공됩니다.

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힘/토크 센서

동적 센서

열 센서

힘/토크 센서

힘/토크 센서는 힘 제어에 대한 정보를 제공하기 위해 촉각 배열과 함께 사용됩니다. 이러한 유형의 센서는 조작기의 말단 링크와 같은 모든 위치에서 하중을 감지할 수 있으며 제약 조건에서 피부 센서로 사용할 수 있습니다. 피부 센서는 일반적으로 더 높은 대역폭에서 더 정확한 힘 측정을 제공합니다. 머니퓰레이터 링크가 일반적으로 정의되고 신호점 접촉이 가정되면 힘/토크 센서는 힘과 모멘트의 접촉 위치에 대한 정보를 제공할 수 있습니다. 이를 고유 촉각 감지라고 합니다. 토크 센서의 이미지는 아래와 같습니다.

동적 센서

동적 센서는 손가락 스트립이나 로봇 손가락 피부에 있는 더 작은 가속도계입니다. 인간의 Pacinian corpuscles와 같은 일반적인 기능은 동등하게 큰 각각의 분야를 가지고 있습니다. 따라서 하나 또는 두 개의 스킨 가속도계는 전체 손가락에 충분합니다. 이 센서는 접촉이 이루어지고 끊어지는 현상, 질감이 있는 표면 위의 미끄러짐과 관련된 진동을 효과적으로 감지합니다.

응력율 센서는 두 번째 유형의 동적 촉각 센서입니다. 손가락 끝이 표면에 전체적으로 작은 요철이나 홈 몇 cm/s의 속도로 미끄러지면 피부의 일시적인 변화가 중요해졌습니다. PVDF와 같은 압전 폴리머는 손상에 대한 응답으로 전하를 생성하며, 이는 변화 범위에 정비례하는 전류를 생성하기 위해 적용될 수 있습니다.

열 센서

열 센서는 만들어진 물체의 재료를 식별하는 인간의 능력에 중요하지만 일부는 로봇 공학에도 사용됩니다. 열 감지에는 물체의 온도와 열전도율 모두에 해당하는 피부의 열 구배 감지가 포함됩니다. 로봇식 열 센서는 서미스터와 함께 펠티에 접합에 포함됩니다.

촉각 센서의 작동 원리 및 회로도

촉각 센서는 원격 조작 조작자와 지능형 로봇에 촉각 감지 기능을 제공하기 위해 개발되었습니다. 촉각 센서는 촉각 픽셀에 적용된 법선 힘을 식별하여 힘 제어 및 촉각 이미지를 최면화하고 객체 인식을 생성할 수 있습니다. 그러나 촉각 이미지와 수직력을 얻기 위해서는 접선의 정보가 힘 제어와 미끄러짐 방지에 중요하며 이는 작업 성공에 매료되므로 3차원 촉각 센서가 필요합니다.

피에조 저항, 정전 용량 및 선택적 감지 요소를 사용하여 개발된 여러 3차원 촉각 센서가 있으며 이러한 촉각 센서는 MEMS 기술로 제작됩니다. 통합 감지 요소와 전처리 회로는 소형화를 위한 것이지만 대부분의 애플리케이션에서는 너무 약하고 쉽게 파손됩니다. 예를 들어 촉각 센서의 힘 범위는 0.01N w4x에 불과하고 다른 촉각 센서는 MEMS 기술에서 제공되지 않습니다. 아래 회로도는 촉각 센서 회로를 보여줍니다.

로봇 공학의 촉각 센서

NASA 로봇에 사용되는 촉각 센서는 다음과 같습니다.

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행성 탐사와 직접적으로 관련된 예 중 하나입니다.

NASA는 국제 우주 정거장에서 이 센서를 사용하여 인간이 환경을 수리/유지할 수 있도록 지원합니다.

• NASA는 초기 단계에 있는 로봇 공학에서 많은 촉각 센서를 시도했습니다. Force Sensing Resistor를 사용했고 현재는 양자 터널링 합성물을 사용 중입니다.

여러 로드 버튼과 셀을 개발하여 산업용 로봇이 생산하는 촉각 센서 개발

촉각 센서 애플리케이션

촉각 센서 애플리케이션이 사용되는

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로봇 공학

컴퓨터 하드웨어

보안 시스템

휴대전화의 터치 스크린 장치

컴퓨팅

촉각 센서의 장점

촉각 센서의 장점은 다음과 같습니다.

• 사용하기 쉬운 촉각 센서 솔루션 제공
• 촉각 센서에는 외부 구성 요소와 케이블이 없습니다.
• 컴팩트 추출
• 로봇 공학의 검증된 촉각 감지 기술

촉각 센서의 작동 원리와 응용에 관한 것입니다. 주어진 정보가 좋은 정보를 제공하고 프로젝트를 이해하는 데 도움이 되기를 바랍니다. 또한 전기 및 전자 프로젝트에서 이 개념과 관련하여 질문이 있는 경우 아래 섹션에 의견을 남길 수 있습니다. 촉각 센서의 기능은 무엇인가요?

사진 제공:

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촉각 센서 정사각형

힘/토크 센서 트랜스듀서 기술

동적 센서 버니어

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