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超薄柔性薄膜传感器:建立真实世界与虚拟世界之间的联系
编辑:南京默茂电子科技有限公司   时间:2019-08-26

        德国萨尔大学的科学家开发出一种超薄柔性薄膜传感器,可用作突破性技术的传感器。新的感官胶片结合在手套内并且可以传达佩戴者的手和手指的当前位置。

        通过在虚拟和真实工作世界之间建立直接联系,人和机器可以完全协同工作。

        由Stefan Seelecke教授领导的研究小组通过使用智能有机硅薄膜实现了这一目标。该研究的另一个目的是通过发送由聚合物膜产生的触觉信号(例如振动或脉冲)来帮助手套的佩戴者。

        例如,装配操作员发现他们使用了错误的组件,他们现在必须拆除他们之前组装的所有东西。这非常耗时并导致生产延迟。如果计算机能够在操作员从存储箱中拾取组件时指出错误,则可能不会发生这种情况。

        但是,计算机完全没有意识到这个错误。现在可以使用由萨尔大学的Stefan Seelecke领导的工程师团队创建的智能手套将该信息提供给计算机系统。与智能眼镜一起,手套可以为装配线工人或维修技术人员提供个性化的帮助,他们的工作是组装或修理复杂的设备或系统,从而防止可能造成的昂贵错误。

        科学家们采用了一种由弹性聚合物组成的高柔韧性,超轻质薄膜,并将其转化为适应性强的感官器官,适用于各种技术应用。可以将手套与聚合物薄膜对齐以建立人机界面,而无需使用重型传感器或相机 - 所有这些都是通过超薄塑料薄膜实现的,该薄膜不会被佩戴者感知并且在执行任务时不会限制它们。

        硅氧烷膜的任一侧都印有导电材料。在向薄膜施加电压时,随后的静电吸引力使薄膜收缩,使薄膜侧向膨胀,从而增加其表面积,从而改变薄膜的电容。该特性有效地将薄膜转变为传感器。

        因此,工程师可以随时知道手指如何拉动,扩展或收缩胶片。借助算法,团队可以在控制单元中计算这些运动序列,然后用计算机处理结果。

对于开发过程的下一阶段,科学家们希望手套能够通过诸如振动或脉冲之类的触觉信号直接与佩戴者进行通信,这些信号将由佩戴者的手指感觉到。“ 然后,计算机可以向操作员的指尖发送脉冲信号,告诉他们'你采取了错误的部件',或者发出振动信号确认'这是正确的部件',”萨尔大学博士工程师Steffen Hau解释道。

除了作为传感器之外,还可以使薄的硅树脂薄膜在需要时振动或脉冲或者采用任何所需的形状。科学家们可以准确地控制他们的有机硅薄膜,并可以根据需要不断改变其运动频率,从高频振动到慢速脉冲或弯曲运动。


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