Capteur tactile - Tactile sensor

une détection tactile 3 axes haute densité dans un boîtier fin, souple et durable, avec un câblage minimal.  L'intégration d'uSkin sur la main Allegro lui confère le sens du toucher humain.
Capteur uSkin de XELA Robotics , un capteur tactile 3 axes haute densité dans un boîtier fin, souple et durable, avec un câblage minimal.
Un système de capteur tactile PPS (TactileHead) conçu pour quantifier la pression sur une tête humaine.
Un système de capteur tactile PPS (TactileHead) conçu pour quantifier la répartition de la pression sur le visage et la tête. Utile pour optimiser la conception ergonomique des casques et des lunettes.

Le SynTouch BioTac, un capteur tactile multimodal inspiré du bout du doigt humain

Un capteur tactile est un appareil qui mesure les informations résultant de l'interaction physique avec son environnement. Les capteurs tactiles sont généralement modelés sur le sens biologique du toucher cutané qui est capable de détecter les stimuli résultant de la stimulation mécanique, de la température et de la douleur (bien que la détection de la douleur ne soit pas courante dans les capteurs tactiles artificiels). Les capteurs tactiles sont utilisés dans la robotique , le matériel informatique et les systèmes de sécurité . Une application courante des capteurs tactiles concerne les appareils à écran tactile sur les téléphones mobiles et l' informatique .

Les capteurs tactiles peuvent être de différents types, notamment des capteurs piézorésistifs , piézoélectriques , capacitifs et élasto-résistifs.

Les usages

Des capteurs tactiles apparaissent dans la vie de tous les jours tels que les boutons d'ascenseur et les lampes qui s'atténuent ou s'illuminent en touchant la base. Il existe également d'innombrables applications pour les capteurs tactiles dont la plupart des gens ne sont jamais conscients.

Les capteurs qui mesurent de très petits changements doivent avoir des sensibilités très élevées. Les capteurs doivent être conçus pour avoir un faible effet sur ce qui est mesuré ; rendre le capteur plus petit améliore souvent cela et peut introduire d'autres avantages. Les capteurs tactiles peuvent être utilisés pour tester les performances de tous types d'applications. Par exemple, ces capteurs ont été utilisés dans la fabrication d' automobiles (freins, embrayages, joints de porte, joint d'étanchéité ), laminage de batterie , joints boulonnés, piles à combustible, etc.

L'imagerie tactile , en tant que modalité d'imagerie médicale, traduisant le sens du toucher en une image numérique est basée sur les capteurs tactiles. L'imagerie tactile imite étroitement la palpation manuelle, car la sonde de l'appareil avec un réseau de capteurs de pression monté sur sa face agit de la même manière que les doigts humains lors de l'examen clinique, déformant les tissus mous par la sonde et détectant les changements résultants dans le modèle de pression.

Les robots conçus pour interagir avec des objets nécessitant une manipulation impliquant précision, dextérité ou interaction avec des objets inhabituels, ont besoin d'un appareil sensoriel qui est fonctionnellement équivalent à la capacité tactile d'un humain. Des capteurs tactiles ont été développés pour être utilisés avec des robots. Les capteurs tactiles peuvent compléter les systèmes visuels en fournissant des informations supplémentaires lorsque le robot commence à saisir un objet. A ce moment, la vision n'est plus suffisante, car les propriétés mécaniques de l'objet ne peuvent être déterminées par la seule vision. La détermination du poids, de la texture, de la rigidité , du centre de masse , du coefficient de friction et de la conductivité thermique nécessitent une interaction avec l'objet et une sorte de détection tactile.

Plusieurs classes de capteurs tactiles sont utilisées dans les robots de guerre et d'ingénierie. Certaines méthodes de localisation et de cartographie simultanées sont basées sur des capteurs tactiles.

Réseaux de capteurs de pression

Les réseaux de capteurs de pression sont de grandes grilles de tactels. Un "tactel" est un "élément tactile". Chaque tactel est capable de détecter les forces normales. Les capteurs Tactel fournissent une « image » haute résolution de la surface de contact. Outre la résolution spatiale et la sensibilité à la force, les questions d'intégration des systèmes telles que le câblage et le routage des signaux sont importantes. Les matrices de capteurs de pression sont disponibles sous forme de film mince . Ils sont principalement utilisés comme outils d'analyse utilisés dans les processus de fabrication et de R&D par les ingénieurs et les techniciens, et ont été adaptés pour une utilisation dans les robots. Des exemples de tels capteurs disponibles pour les consommateurs comprennent des matrices construites à partir de caoutchouc conducteur , de titanate de zirconate de plomb (PZT), de fluorure de polyvinylidène (PVDF), de PVDF-TrFE, de FET et d' éléments de détection capacitifs métalliques .

Rosettes de jauge de contrainte

Les rosettes de jauges de contrainte sont construites à partir de plusieurs jauges de contrainte , chaque jauge détectant la force dans une direction particulière. Lorsque les informations de chaque jauge de contrainte sont combinées, les informations permettent de déterminer un schéma de forces ou de couples.

Capteurs tactiles d'inspiration biologique

Une variété de conceptions d'inspiration biologique ont été suggérées, allant de simples capteurs en forme de moustaches qui ne mesurent qu'un point à la fois en passant par des capteurs plus avancés du bout des doigts, aux capteurs complets en forme de peau comme sur le dernier iCub (citation nécessaire). Les capteurs tactiles d'inspiration biologique intègrent souvent plus d'une stratégie de détection. Par exemple, ils pourraient détecter à la fois la distribution des pressions et le schéma des forces qui proviendraient des réseaux de capteurs de pression et des rosettes de jauges de contrainte, permettant une discrimination en deux points et une détection de force, avec une capacité humaine.

Les versions avancées des capteurs tactiles de conception biologique incluent la détection des vibrations qui a été jugée importante pour comprendre les interactions entre le capteur tactile et les objets où le capteur glisse sur l'objet. De telles interactions sont maintenant considérées comme importantes pour l'utilisation des outils humains et pour juger de la texture d'un objet. Un tel capteur combine la détection de force, la détection de vibration et la détection de transfert de chaleur.

Capteurs tactiles DIY et Open-Hardware

Récemment, un capteur tactile sophistiqué est devenu un matériel ouvert , permettant aux passionnés et aux amateurs d'expérimenter une technologie autrement coûteuse. De plus, avec l'avènement des caméras optiques bon marché, de nouveaux capteurs ont été proposés qui peuvent être construits facilement et à moindre coût avec une imprimante 3D.

Voir également

Les références

Liens externes