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A flexible tactile sensor based on piezoresistive thin film for 3D force detection

压阻效应 触觉传感器 材料科学 弹性体 联轴节(管道) 基质(水族馆) 导电体 光电子学 声学 计算机科学 机器人 复合材料 物理 人工智能 海洋学 地质学
作者
Yan Liu,Haijun Han,Yuming Mo,Xiaolong Wang,Huafeng Li,Jin Zhang
出处
期刊:Review of Scientific Instruments [American Institute of Physics]
卷期号:93 (8) 被引量:3
标识
DOI:10.1063/5.0083428
摘要

This paper presents a flexible tactile sensor with a compact structure based on a piezoresistive thin film and an elastomer for detecting three-dimensional (3D) force. The film contains four independent sensing cells, which were made using a type of piezoresistive ink and a specific pectinate conductive circuit pattern based on the flexible substrate to decrease the coupling effect. The elastomer with a spherical surface is bonded to the surface of the film and transfers the force to the sensing array. A model of 3D force detection based on the proposed sensor was established, and a prototype was designed and developed. Static and dynamic experiments were carried out, and the results show that the range of the prototype is 0–50 N in the z-axis and 0–6 N in the x-axis and y-axis, which with good static and dynamic performance, especially a low coupling effect, validates the mechanism of the proposed sensor and indicates that it has good potential application in robotic grasping.
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