Polymer-Based Optical Waveguide Tactile Sensing Method for 3-D Surfaces

波导管 弯曲半径 光学 线性 材料科学 灵敏度(控制系统) 多模光纤 光纤 弯曲 计算机科学 物理 电子工程 工程类 复合材料
作者
Jian Hu,Danqian Cao,Yue Li,Hongbin Liu
出处
期刊:IEEE Sensors Journal [IEEE Sensors Council]
卷期号:23 (8): 8761-8768 被引量:3
标识
DOI:10.1109/jsen.2023.3252263
摘要

At present, most tactile sensors are fabricated based on the flat surface, which greatly limits their applications in the 3-D scenario. To deal with the bottleneck, this article proposes a polymer-based optical waveguide sensing method. The waveguide can be integrally formed along a channel within a 3-D surface. Microbending light loss of a waveguide is the sensing principle. By studying the linearity between the degree of microbending and light loss, the feasibility analysis of spherical tactile sensing element (tactile) was completed, as well as the basis for size selection of it. In addition, the key to layout on 3-D surface of the proposed sensing method is that the bending radius of the waveguide is within the critical angle of total internal reflection (TIR). By normalizing the ratio of the side length of the cross Section to the bending radius, it is shown that the light loss does not increase when the proportionality coefficient is less than 0.3. The experiment is validated by embedding four tactiles in a 3-D surface. The cross Section of the waveguide is $1.5\times1.5$ mm. We demonstrated that the static hysteresis error for a tactile is less than 16% within 595 kPa, the best sensing sensitivity is ${1}.{42} \times {{10}}^{-{5}} {}{\text {kPa}}^{-{1}}$ , and the maximum measurement range is from 0 to 850 kPa. As for the dynamic measurement, the tactile can rapidly response the signal change with given frequencies (the maximum is 10 Hz). The average delay time is around 12 ms.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
1秒前
木木发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
子车茗应助xxyu采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
长颈鹿完成签到,获得积分10
4秒前
一往之前发布了新的文献求助10
5秒前
君莫笑完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
dyfsj完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
JXXX完成签到,获得积分10
7秒前
甜甜画笔发布了新的文献求助10
8秒前
liuxh123完成签到,获得积分20
8秒前
科研混子发布了新的文献求助10
8秒前
舒服的依云完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
缥缈的又亦完成签到,获得积分20
10秒前
万能图书馆应助一往之前采纳,获得10
11秒前
万能图书馆应助mmmmmMM采纳,获得10
11秒前
打打应助田田田采纳,获得10
11秒前
11秒前
鬼眼刀狂完成签到,获得积分10
12秒前
老毛完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
在水一方应助lf采纳,获得10
13秒前
13秒前
帅气楼房发布了新的文献求助10
13秒前
yongjiewei发布了新的文献求助10
13秒前
科研通AI5应助TangQQ采纳,获得10
13秒前
lmz完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
《微型计算机》杂志2006年增刊 1600
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1000
Air Transportation A Global Management Perspective 9th Edition 700
DESIGN GUIDE FOR SHIPBOARD AIRBORNE NOISE CONTROL 600
NMR in Plants and Soils: New Developments in Time-domain NMR and Imaging 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4959856
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4220465
关于积分的说明 13142788
捐赠科研通 4004259
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2191308
邀请新用户注册赠送积分活动 1205628
关于科研通互助平台的介绍 1116888