研究人員開發出世界首款非電動觸控板採用氣動結構
坦佩雷大學的研究人員創造了世界上第一個無需電力就能檢測接觸力度、面積和位置的軟觸控板。 這種創新裝置利用氣動通道進行操作,因此適用於核磁共振成像機等環境以及其他電子設備不實用的場合。 這項技術在軟機器人和復健輔助設備的應用上也很有優勢。
氣動觸控板由柔軟的矽膠製成。 它包含32 個通道,每個通道只有幾百微米寬,可以適應觸控。 氣動感測器可以透過觸摸收集大量數據。 圖片來源:Jonne Renvall / 坦佩雷大學
實現觸控感應在傳統上需要電子感測器,但新開發的觸控板不需要電力,因為它使用嵌入設備中的氣動通道進行檢測。該裝置完全由柔軟的矽膠製成,包含32 個適應觸摸的通道,每個通道只有幾百微米寬。 除了偵測觸摸的力度、面積和位置外,裝置還能精確辨識表面上的手寫字母,甚至能分辨同時進行的多次觸控。
「電子感測器在強磁場等極端條件下可能會停止工作。」博士研究員維爾瑪-蘭皮寧(Vilma Lampinen)說:”由於觸控板不是電動的,強磁場不會對其造成影響,因此非常適合在核磁共振成像儀等設備中使用。
例如,如果在核磁共振成像掃描過程中發現癌症腫瘤,觸控板中使用的感測器技術可以讓氣動機器人在掃描病人的同時進行活檢。 感測器技術與核磁共振成像產生的數據一起為機器人提供指導。
這種氣動裝置也可用於強輻射或即使是微小電火花也會造成嚴重危害的環境中。矽膠材料的柔韌性使得感測器可以整合到無法使用傳統硬電子裝置的應用中。 這些應用包括軟體機器人,它們由類似軟橡膠的材料製成,通常利用空氣動力移動。
透過將感測器收集到的數據添加到這種軟性非電動裝置中,未來將有可能繪製出整個裝置表面的觸控位置、力度和麵積。 除了軟體機器人,先進的假手也將從增加觸感中受益。
” 軟體機械手可以用來取代目前的假手,例如生產線。由於柔軟,它們更安全、更輕,製造成本也可能更低。” 蘭皮寧說:”手部周圍的觸摸感測器還能使抓握更加精細。
由柔軟材料製成的可穿戴設備還可用於康復,例如作為運動輔助工具。 與類似的硬質設備相比,柔軟度可提高舒適度。
編譯自/ SciTechDaily