حسگر فشار الهام‌گرفته از عقرب | دقت بالا و دامنه گسترده اندازه‌گیری

10 بازدید

۱۴۰۴-۰۶-۱۲

2 دقیقه

نویسنده: 0x7a657573
درباره نویسنده: من اون دیوونه‌ام که وقتی بورد روشن نمی‌شه، ذوق می‌کنم؛ یعنی یه شب تا صبح قراره با منبع تغذیه و لاجیک آنالایزر عشق کنم! آدما قهوه می‌خورن که بیدار بمونن، ولی من بیدار می‌مونم تا بفهمم این بورد چرا باهام قهر کرده! زندگی من یه لوپ بی‌نهایته بین باگ و دیباگ... با چاشنی یه کم امید و یه عالمه دیوونگی!

به گفته hackster

یک گروه مهندسی در دانشگاه جیلین با الهام از سیستم‌های حسی طبیعی عقرب، سنسور فشاری را توسعه داده‌اند که معضل قدیمی بین حساسیت و دامنه اندازه‌گیری را حل می‌کند. این سنسور، قادر به تشخیص دقیق فشارهای بسیار نازک و هم‌چنین فشارهای بزرگ بدون از دست دادن دقت است. نتایج حاصل از این پژوهش، قدم بزرگی در پیشرفت حسگرهای مصنوعی و بهبود قابلیت‌های ربات‌ها محسوب می‌شود.

حسگر الهام‌گرفته از عقرب محدودیت‌های حساسیت را پشت سر می‌گذارد.

حسگر فشار الهام‌گرفته از عقرب | دقت بالا و دامنه گسترده اندازه‌گیری

ایجاد قابلیت‌های حس لامسه انسان برای توسعه ربات‌های صنعتی، دستگاه‌های پزشکی و رابط‌های کاربری واقعیت مجازی اهمیت بالایی دارد. سنسورهای فشار یکی از موثرترین راه‌ها برای ارائه حس لامسه به ماشین‌ها هستند. اما این حسگرها معمولاً قادر به تشخیص هم‌زمان فشارهای بسیار نازک و فشارهای بالا نیستند، که این امر فقدان چندمنظوره بودن در ماشین‌های مذکور را به دنبال دارد.

طراحی این سنسور

حسگر فشار الهام‌گرفته از عقرب | دقت بالا و دامنه گسترده اندازه‌گیری

الهام‌گیری از سیستم‌های حسی طبیعی عقرب به مهندسان دانشگاه جیلین اجازه داد تا حسگر فشاری (BPPS) با الهام از بیولوژی توسعه دهند که معضل بین حساسیت و دامنه‌ی اندازه‌گیری را حل می‌کند. این حسگر از دو عنصر تکمیلی بهره‌گیری می‌کند: دام‌های تنش و واحدهای اصلاح کننده خمش که با هم ترکیب شده و قابلیت اندازه‌گیری فشارهای بسیار دقیق و گسترده‌ای را فراهم می‌آورند.

پیکربندی و وابستگی‌ها

جزء	مدل/تنظیمات	توضیحات
پردازنده سیلیکونی	—	شامل دام‌های تنش برای افزایش حساسیت و واحدهای اصلاح کننده خمش برای کاهش نویز مکانیکی

نتایج / اندازه‌گیری‌ها

شاخص	مقدار	توضیح
حساسیت	65.56 میلی‌ولت به ازای هر ولت به ازاء کیلوپاسکال	نشان‌دهنده بالا بودن دقت حسگر در تشخیص فشارهای نازک
خطی بودن	ضریب 0.99934	حفظ خطی بودن در طیف گسترده‌ای از فشارها

بحث و محدودیت‌ها

این تحقیق نشان می‌دهد که چگونه الهام‌گیری از ساختارهای طبیعت می‌تواند به حل معضلات فنی کمک کند. استفاده از این حسگر‌ها در ربات‌ها و دستگاه‌ها پتانسیل دارد تا آن‌ها را به لحاظ توانایی درک محیط به سطح جدیدی ارتقا دهد. با این حال، چالش‌هایی نظیر تولید انبوه و ادغام آن‌ها در سیستم‌های موجود هنوز پابرجا است.

گام‌های بعدی

از طریق ترکیب مهندسی دقیق و درس‌های گرفته‌شده از طبیعت، تیم تحقیقاتی توانسته است حسگرهای فشاری با عملکرد بالا توسعه دهد. این پیشرفت‌ها می‌توانند سطح جدیدی از تعامل بین ماشین و محیط زندگی را فراهم سازند، مسیری برای توسعه بیشتر در این زمینه فراهم آورند.

اطلاعات