康奈尔大学研究员创造了一种结合低成本LED和染料的光纤传感器

   日期:2020-11-16     来源:贤集网    浏览:154    评论:0    
核心提示:康奈尔大学的研究人员创造了一种结合了低成本LED和染料的光纤传感器,从而形成了可拉伸的“皮肤”,可以检测压力,弯曲和应变等变形。
  康奈尔大学的研究人员创造了一种结合了低成本LED染料光纤传感器,从而形成了可拉伸的“皮肤”,可以检测压力,弯曲和应变等变形。这种传感器可以为软机器人系统提供哺乳动物的真实触觉感受。
  
  由机械和航空航天工程副教授robshepherd领导的研究人员正致力于将物理疗法和运动医学的技术商业化。
 

 
  他们的论文“可伸缩分布式光纤传感器”,发表在《科学》杂志上。论文的共同主笔是博士生白鹤丹和李硕。
  
  从基于二氧化硅的分布式光纤传感器中获得灵感,并开发了一种可伸缩的多模式传感光波导(SLIMS)。这根长管包含一对聚氨酯弹性体芯。一个核心是透明的;另一个在多个位置填充吸收染料,并连接到一个LED上。每一个核心都与一个红绿蓝传感器芯片相连接,以记录光路中的几何变化。
  
  研究人员设计了一种3D打印手套,每个手指上都有一个粘液传感器。这款手套由锂电池供电,并配有蓝牙,因此它可以将数据传输到Bai设计的basic软件中,该软件可以实时重建手套的运动和变形。
  
  谢泼德说:“现在,感知主要是通过视觉完成的。“在现实生活中,我们几乎从不测量触觉。这种皮肤是一种让我们自己和机器能够测量触觉交互的方式,就像我们现在使用手机中的摄像头一样。它用视觉来测量触觉。这是以可伸缩的方式实现这一目标的最方便、最实用的方法。”
  
  Bai和Shepherd正与康奈尔技术授权中心合作,为这项技术申请专利,着眼于物理疗法和运动医学的应用。这两个领域都利用了运动跟踪技术,但到目前为止还缺乏捕捉力相互作用的能力。
  
  研究人员也在研究SLIMS传感器如何提升虚拟和增强现实体验。
  
  “VR和AR沉浸感是基于运动捕捉来实现的。谢泼德说:“触摸根本就不存在。“假设你想要一个增强现实模拟,教你如何修理你的汽车或更换轮胎。如果你有一只手套或其他可以测量压力和运动的东西,增强现实可视化技术可以说,“转身然后停下来,这样你就不会把螺母拧得太紧了。”现在还没有什么能做到这一点的,但这是一条实现这一目标的途径。”
  
  这项研究得到了美国国家科学基金会(NSF)、空军科学研究办公室、康奈尔技术加速和成熟、美国农业部国家食品和农业研究所和海军研究所的支持。
 
日期: 2020-11-16
标签: 成本 LED 染料 光纤 光纤传感 光纤传感器
 
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