طراحی و ساخت نمونه آزمایشگاهی انگشت یک ربات با قابلیت حس لامسه

نوع مقاله : --

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده فناوری های نوین، گروه سیستم های انرژی، دانشگاه علم و صنعت ایران

2 دانشجوی کارشناسی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران

3 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران

چکیده

با پیشرفت صنعت رباتیک در دهه های اخیر، یکی از این توانایی ها که تا کنون کمتر به آن توجه شده ولی از
ضروری ترین توانایی های بشری است، حس لامسه است. توانایی ای که به هیچ وجه با دیگر قابلیت ها از جمله پردازش
تصویر، جبران نمی شود. در این مقاله به طراحی و ساخت یک نمونه حسگر لامسه با ظاهری شبیه به بند انگشت انسان
ارائه شده است. این انگشت از یک بدنه صلب داخلی )استخوان( و یک پوشش منعطف کشسان )پوست( ساخته شده
است. فضای مابین بدنه و پوشش با یک سیال پر شده و با یک مجرا به یک فشارسنج راه می یابد. زمانی که پوست به
جسم خارجی تماس پیدا کند، متناسب با شدت تماس، تغییر شکل داده و سیال محبوس تحت فشار قرار می گیرد.
افزایش فشار، با بالا رفتن ولتاژ خروجی فشارسنج قرائت می شود. سطح خارجی پوست دارای طرح های برجسته است
که به هنگام لغزش پوست بر روی جسم خارجی تولید امواج ارتعاشی در سیال می کند. حسگر ساخته شده توانست
تست های تکرار پذیری و حساسیت را به خوبی بگذراند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Lane, S., Barrett-Snyder, K., Lazarus, N., Albert,
W. C. K., Hanrahan, B., "Vibration sensing the
mammalian way: An artificial Pacinian
corpuscle", Bioinspiration Biomimetics, Vol. 15,
pp. 4-11, (2020).
[2] Barrett-Snyder, K., Lane, S., Lazarus, N., Albert,
W. C. K., Hanrahan, B., "Printing a pacinian
corpuscle: Modeling and performance",
Micromachines, Vol. 12, No, 5, pp. 574-579,
(2021).
[3] Quindlen, J. C., Bloom, E. T., Ortega, L. E.,
Moeller, A. T., Barocas, V. H., "Micropipette
aspiration of the Pacinian corpuscle", Joutnal of
Biomechanics,Vol 63, pp. 104-109, (2017).
[4] Ganet, F., Le, M. Q., Capsal, J. F., Gérard, J. F.,
Pruvost, S., Duchet, J., Livi, S., Lermusiaux, P.,
Millon, A., Cottinet, P., J., "Haptic feedback
using an all-organic electroactive polymer
composite", Sensors Actuators, B: Chemical,
Vol. 220 pp. 1120–30, (2015).
[5] Abiri, A., Pensa, J., Tao, A., Ma, J., Juo, Y. Y.,
Askari, S. J., Bisley, J., Rosen, J., Dutson, E. P.,
Grundfest, W. S., "Multi-Modal Haptic
Feedback for Grip Force Reduction in Robotic
Surgery", Scientific Reports, Vol. 9, pp. 19-21,
(2019).
[6] Rahim, M. A., Shin, J., "Hand movement
activity-based character input system on a virtual
keyboard", Electronics, Vol. 9, No. 5, pp. 1-15,
(2020).
[7] Lederman, S. J., Klatzky, R. L., "Hand
Movements: A Window into Haptic Object
Recognitionn", Cognetive Psychololgy, Vol. 19,
No. 3, pp. 342-368, (1987).
[8] Yang, T., Xie, D., Li, Z., Zhu, H., "Recent
advances in wearable tactile sensors : Materials
, sensing mechanisms , and device performance",
Materials Science and Engineering: R: Reports.
Vol. 115, pp. 1-37, (2017).
[9] Costanzo, M., De Maria, G., Natale, C., Prirrozi,
C., "Design and Calibration of a
Force/Tactilesensor for Dexterous
Manipulation", Sensors, Vol, 19, pp. 1-23,
(2019).