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  大面積人形化皮膚

作者:曹展謀,鄭茗元,賴昱澤,馬政文

簡介:
本研究採用彈性電路的概念,發展出可高度伸展之觸覺感測器陣列,將做為於仿生機器人之人工皮膚。由於傳統式可撓性感測陣列於高度變形與拉扯的情況下,導線或電極容易破裂損壞,因此本研究提出一種具有高度可拉扯性與撓曲性的螺旋電極,將可提升導線與電極在撓性基材內的可靠度。所提出的觸覺感測陣列以聚二甲基矽氧烷 (PDMS) 做為可撓性基材與導電橡膠材質。
在研究中,實驗設計將被應用於尋找出導電橡膠最佳成分比例。另外,本研究提出一種創新的製造方法,可製作出大面積人形化的觸覺感測器陣列。首先利用數值加工機製作出壓克力內部模具,並使用外部模具來控制感測陣列厚度,再將PDMS注入內外模具之間的空隙。研究中亦開發電阻式掃描電路,以進行外部壓力分佈實驗與量測。實驗結果呈現,可以成功的擷取到人工皮膚受力分佈圖形。

 


圖1. (a)觸覺感測陣列示意圖. (b) 手臂形狀之感測陣示意圖.



圖2. 大面積人形化感測陣列製作流程圖



圖3. (a)和(b)為大面積16×16 感測陣列裝置於模特兒手臂之實體圖及局部放大圖


相關發表:
1.
C.-M. Tsao, M.-Y. Cheng and Y.-J. Yang, “Highly Twistable Tactile Sensing Array for Humanoid Robot Applications,” Proceedings of the
26th National Conference on Mechanical Engineering of CSME, 2009. (Oral presentation)

2. Ming-Yuan Cheng, Chan-Mo Tsao and Yao-Joe Yang, "An Anthropomorphic Robotic Skin
Using Highly Twistable Tactile Sensing Array," The 5th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications, 2010.
 

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