02/08/2022
Door Ad Spijkers
Geavanceerde sensoren voor gebruik in robotsystemen zouden protheses en robotledematen kunnen transformeren.
Een onderzoek van Schotse onderzoekers heeft tot doel om sensoren te ontwikkelen die robots verbeterde mogelijkheden bieden en hun behendigheid en motoriek helpen verbeteren. Dit gebeurt door het gebruik van nauwkeurige druksensoren die haptische feedback en gedistribueerde aanraking bieden.
Het onderzoeksproject wordt geleid door University of the West of Scotland (UWS) en Integrated Graphene in Stirling. Het wordt ondersteund door het Scottish Research Partnership in Engineering (SRPe) in Glasgow en het National Manufacturing Institute for Scotland (NMIS) in Inchinnan (bij Glasgow).
Grafeenschuim
De afgelopen jaren zijn de vorderingen in de robotica-industrie beperkt geweest door een gebrek aan sensorische mogelijkheden. Robotsystemen slagen er vaak niet in om bepaalde taken gemakkelijk uit te voeren. Om robots hun volledige potentieel te laten bereiken, zijn nauwkeurige druksensoren vereist, die in staat zijn om een groter tastvermogen te bieden.
De samenwerking tussen UWS en Integrated Graphene heeft geleid tot de ontwikkeling van geavanceerde druksensortechnologie, die robotsystemen kan helpen transformeren. De sensoren zijn gemaakt van 3D-grafeenschuim, dat unieke mogelijkheden biedt bij mechanische belasting. De sensoren gebruiken een piëzoresistieve benadering: wanneer het materiaal onder druk wordt gezet, verandert het dynamisch zijn elektrische weerstand. De sensor detecteert gemakkelijk en past zich aan aan het vereiste drukbereik, van licht tot zwaar.
Toepassingen
Het nieuwe Gii 3D-grafeenschuim van Integrated Graphene kan de gevoeligheid en terugkoppeling van menselijke aanraking na bootsen. Dit zou een transformerende impact kunnen hebben op hoe robotica kan worden gebruikt voor een hele reeks toepassingen, van chirurgie tot precisiefabricage. De unieke eigenschap van Gii maken het materiaal geschikt voor gebruik in toepassingen zoals ziektediagnostiek en energieopslag.
Binnen robotica en draagbare elektronica is het gebruik van druksensoren een essentieel element. Ze zijn nodig om een informatie-invoersysteem te bieden of om robotsystemen menselijke motorische vaardigheden te geven. Door de uitstekende elektrische, mechanische en chemische eigenschappen biedt een geavanceerd materiaal zoals 3D-grafeenschuim mogelijkheden voor gebruik in dergelijke toepassingen,.
De volgende fase van het project zal proberen de gevoeligheid van de sensoren verder te vergroten, voordat ze worden ontwikkeld voor breder gebruik in robotsystemen.
De wetenschappelijke publicatie vindt u hier.
Foto: University of West Scotland