Interfacial pressure and shear sensor system for fingertip contact applications.
Interfacial pressure and shear sensor system for fingertip contact applications.
复制标题
适用于指尖接触应用的界面压力和剪切力传感器系统。
DOI：
10.1049/htl.2016.0062
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发表时间：
2016
影响因子：
2.1
通讯作者：
Valero M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Valero M
这封信介绍了一种用于指尖接触应用的电容式传感器系统。它能够同时测量指尖与外部物体之间界面的法向（压力）和切向（剪切）应力。这可能可用于上肢假肢、机器人、手部康复等领域的应用。该系统经过校准，并使用测试机测试了其性能。为此，设计了重现指尖接触交互中典型应力分布的特定测试方案。结果表明，系统能够分别测量施加的压力和应力，并且测量的应力和施加的应力之间具有高线性度。随后，作为案例研究，使用健康受试者的手指进行了基于“按-拖-提”的指尖接触测试。这是为了对现实生活中的应用提供初步评估。案例研究结果表明，界面压力和剪切力确实是同时测量的，这与设计的手指测试协议非常吻合。还讨论了传感器系统的潜在应用和相应的未来工作。
This Letter presents a capacitive‐based sensor system for fingertip contact applications. It is capable of simultaneously measuring normal (pressure) and tangential (shear) stresses at the interface between a fingertip and external objects. This could be potentially exploitable for applications in the fields of upper limb prosthetics, robotics, hand rehabilitation and so on. The system was calibrated and its performance was tested using a test machine. To do so, specific test protocols reproducing typical stress profiles in fingertip contact interactions were designed. Results show the system's capability to measure the applied pressure and stresses, respectively, with high linearity between the measured and applied stresses. Subsequently, as a case study, a ‘press‐drag‐lift’ based fingertip contact test was conducted by using a finger of a healthy subject. This was to provide an initial evaluation for real‐life applications. The case study results indicate that both interface pressure and shear were indeed measured simultaneously, which aligns well with the designed finger test protocols. The potential applications for the sensor system and corresponding future works are also discussed.
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