Détection de l'étirement capacitif pour les peaux robotiques

Divers types de peaux artificielles ont été développés pour donner aux robots un sens du toucher. En raison de leur conformité, les capteurs capacitifs en élastomère diélectrique (DE) sont particulièrement adaptés aux robots souples. Bien que les électrodes des capteurs DE présentent des effets non linéaires tels que des variations de résistance transitoires et des pics de résistance, cela n'affecte pas la lecture de la capacité représentant l'étirement, tant que la fréquence de la tension d'excitation utilisée pour la mesure de la capacité est suffisamment basse. À des fréquences plus élevées, cependant, l'approximation d'un capteur DE comme un condensateur idéal et une résistance en série tenant compte de la résistivité des électrodes conduit à une sous-évaluation de la capacité dans les capteurs statiques. Nous démontrons comment cet effet est amplifié par les pics et les variations transitoires de la résistance des électrodes causés par un étirement périodique. À haute fréquence, des sous-shoots de capacité distincts se sont produits, corrélés avec le changement de la résistance des électrodes. La correspondance étroite entre une simulation du capteur DE comme une ligne de transmission R-C et les données enregistrées soutient l'hypothèse selon laquelle le sous-shoot a été causé par des changements dynamiques de résistance des électrodes et l'approximation des paramètres concentrés. Nos résultats montrent que les réponses non linéaires dans les capteurs DE peuvent être évitées en ajustant correctement la fréquence d'excitation.