استشعار الشد السعوي لجلود الروبوتات

تم تطوير أنواع مختلفة من الجلود الاصطناعية لتزويد الروبوتات بحس اللمس. بسبب مطاطيتها، تعتبر أجهزة الاستشعار السعوية من المطاط العازل (DE) مناسبة بشكل خاص للروبوتات الناعمة. على الرغم من أن الأقطاب الكهربائية لأجهزة استشعار DE تظهر آثارًا غير خطية مثل تغيرات المقاومة العابرة وذروات المقاومة، إلا أن هذا لا يؤثر على قراءة السعة التي تمثل الشد، طالما أن تردد جهد الإثارة المستخدم لقياس السعة منخفض بما فيه الكفاية. ومع ذلك، عند الترددات الأعلى، تؤدي تقريب جهاز استشعار DE بك Capacitor مثالي ومقاوم متسلسل يأخذ في الاعتبار مقاومة الأقطاب الكهربائية إلى تقليل تقدير السعة في أجهزة الاستشعار الساكنة. نحن نوضح كيف يتضخم هذا التأثير من خلال الذروات والتغيرات العابرة في مقاومة الأقطاب الكهربائية الناجمة عن الشد الدوري. عند الترددات العالية، حدثت انحدارات مميزة في السعة تتوافق مع تغير مقاومة الأقطاب الكهربائية. يدعم التطابق الوثيق بين محاكاة جهاز استشعار DE كخط نقل R-C والبيانات المسجلة الفرضية القائلة بأن الانحدار نجم عن تغيرات الديناميكية في مقاومة الأقطاب الكهربائية واقتراب المعامل المجمّع. تُظهر نتائجنا أنه يمكن تجنب الاستجابات غير الخطية في أجهزة استشعار DE من خلال تعديل تردد الإثارة بشكل مناسب.