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Sensores distribuidos de fibra óptica extensibles

  • 0Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, Cornell University, Ithaca, NY 14853, USA.
Clinical Neuroscience (new York, N.y.) +

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13 de noviembre de 2020

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13 de noviembre de 2020

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Resumen

Este resumen es generado por máquina.

Desarrollamos un nuevo sensor de fibra óptica distribuida extensible (DFOS) para robótica y electrónica suaves. Este innovador sensor detecta con precisión la ubicación, magnitud y tipo de deformación en tiempo real.

Área De La Ciencia

  • Ciencias de los materiales
  • La robótica
  • Tecnología de sensores

Sus Antecedentes

  • Los sensores de fibra óptica distribuidos basados en sílice (DFOS) sobresalen en la detección de tensión, presión y temperatura en estructuras rígidas.
  • Los DFOS existentes no son adecuados para la robótica blanda y la electrónica estirable debido a las limitaciones con grandes tensiones.

Objetivo Del Estudio

  • Desarrollar un nuevo DFOS elástico compatible con grandes deformaciones.
  • Para permitir la detección de deformación mecánica en tiempo real, multimodal y multiubicación en sistemas blandos.

Principales Métodos

  • Fabricación de un DFOS estirable utilizando guías luminosas paralelas de elastómero con patrones cromáticos.
  • Utilizando la frustración total de reflexión interna y absorción para la detección.
  • Integración en un guante inalámbrico para demostrar la captura de movimiento complejo.

Principales Resultados

  • El DFOS estirable distingue y cuantifica con éxito la ubicación, la magnitud y el modo (estiramiento, flexión, presión) de la deformación.
  • Se ha demostrado el desacoplamiento de la deformación multimoda y multilocal utilizando un solo sensor.
  • El guante integrado captó con precisión los movimientos de las articulaciones de los dedos y las presiones externas simultáneamente.

Conclusiones

  • El DFOS basado en guía de luz elastomérica desarrollado supera las limitaciones de los sensores basados en sílice para aplicaciones blandas y extensibles.
  • Esta tecnología ofrece una solución prometedora para las interfaces avanzadas hombre-máquina y el control robótico suave.
  • La detección simultánea en tiempo real de múltiples tipos de deformación es posible con un solo sensor extensible.