Мультисенсорная система для роботов на основе функционально-активных контактных материалов

info@vsetut.pro

Стать автором

Вернуться

02.12.2025 16:44:25 | Хабр

Хабы: Схемотехника

Аннотация

Данная работа основана на концепции междисциплинарного направления в науке и технике - «Инженерия функционально-активных контактных материалов и систем».

Предлагается новая архитектура мультисенсорной системы для робототехники, основанная на эффекте контактной разности потенциалов (КРП) на границе металл–металл или металл–полупроводник. Система способна одновременно регистрировать механическое давление и деформации, температуру, электростатические и магнитные градиенты. Статья детально раскрывает физические основы, цепи реализации, методы адресного опроса состояния КРП и алгоритмы анализа, давая основу для создания универсальных сенсорных оболочек для современных мобильных и стационарных роботов.

Введение

Современная робототехника предъявляет возрастающие требования к сенсорным покрытиям, имитирующим человеческую кожу. Необходимы системы, позволяющие одновременно определять силы контакта, температуры, приближения и даже различных полей. Действующие сенсорные решения, такие как ёмкостные, резистивные, оптические сенсорные матрицы, требуют отдельного источника питания, сложной активной электронной схемы и сложных матриц, что невозможно или затруднительно реализовать в гибких робототехнических системах, особенно в миниатюрных или автономных. Матричная организация сенсорных узлов усложняет прокладку линий, создание гибких покрытий со сложной геометрией, требует прецизионной калибровки, а потребляемая мощность и помехоустойчивость становятся критическими по мере роста площадей покрытий.

Подробнее