伸縮可能な分散光ファイバーセンサー

科学分野:

• 材料科学
• ロボット
• センサー技術

背景:

• シリカベースの分散光ファイバーセンサー (DFOS) は,硬い構造のストレンス,圧力,温度を感知するのに優れています.
• 既存のDFOSは,大きなストレスの制限があるため,ソフトロボットや伸縮可能な電子機器には適していません.

研究 の 目的:

• 大きな変形に適合する新しい伸縮型DFOSを開発する.
• ソフトシステムにおけるリアルタイム,マルチモダル,およびマルチロケーションの機械的変形感知を可能にします.

主な方法:

• クロマティックなパターンを持つパラレルエラストメリックライトガイドを使用して,伸縮可能なDFOSの製造.
• 内部反射と吸収を利用して 感知する
• 複雑なモーションキャプチャを実証するためのワイヤレスグローブへの統合

主要な成果:

• 伸縮可能なDFOSは,変形の位置,大きさ,モード (ストレッチ,曲げ,プレス) をうまく区別し,定量化します.
• マルチロケーションとマルチモダルの変形解離は,単一のセンサを使用して実証されています.
• 統合された手袋は指の関節の動きと 外部圧力を同時に正確に記録しました

結論:

• 開発された弾性光ガイドベースのDFOSは,柔らかい伸縮可能なアプリケーションのためのシリカベースのセンサーの限界を克服します.
• この技術は高度な人間と機械のインターフェースと ソフトロボットの制御に 有望な解決策を提供します
• 複数種類の変形をリアルタイムで同時に検出することは,単一の伸縮可能なセンサーで達成できます.