Мягким роботизированным устройствам часто необходимо обнаруживать как механическую деформацию , так и изменения температуры, для чего требуется несколько встроенных датчиков. Однако технология ChromoSense сочетает в себе обе функции в одном простом, надежном устройстве, меняющем цвет.
Недорогая установка ChromoSense, которая в настоящее время находится в разработке в швейцарском исследовательском институте EPFL, основана на одном полупрозрачном резиновом цилиндре с белым Светодиод вверху и мини-спектрометр внизу. Цилиндр разделен на три расположенные друг над другом секции.
Верхняя часть состоит из трех продольных sub.-секции, окрашенные в красный, зеленый и синий цвета. Они проходят вдоль верхней части, что-то вроде сегментов мандарина.
Средняя часть намного короче и включает в себя термохромный краситель, который при нагревании обесцвечивается от насыщенного желтого цвета по умолчанию (мало чем отличается от кольцо настроения или рубашка, меняющая цвет). Внизу находится третья секция, оптически нейтральная.
Датчик ChromoSense сгибается в ответ к внешнему давлению Титуан Вейе, Адриан Альберола Кампайя
Когда светодиод активируется, свет проходит от него вниз через все три секции и в конечном итоге обнаруживается и анализируется спектрометром.
Если цилиндр согнется в одну сторону, цветные части (вверху) сожмутся короче с этой стороны и растянутся дольше с другой. Это означает, что спектрометр будет получать меньше сжатых цветов и больше растянутых. А если цилиндр остается прямым, но растягивается или сжимается, пропорции трех цветов останутся равными, но их интенсивность уменьшится или увеличится соответственно.
«Представьте, что вы пьете слякоть трех разных вкусов одновременно через три разные соломинки: пропорция каждого вкуса, которую вы получаете, меняется, если вы сгибаете или скручиваете соломинки», — сказал ведущий ученый, профессор Джейми Пайк. «Это тот же принцип, который использует ChromoSense: он воспринимает изменения в свете, проходящем через цветные секции по мере того, как геометрия этих секций деформируется».
Средняя секция также участвует в процессе, внося более или менее свой вклад желтый в зависимости от температуры окружающей среды. В третьей секции свет из верхней и средней секций смешивается в один однородный сигнал для облегчения анализа спектрометром.
Слева направо: члены команды Нил Ченнуфи, Фабио Зулиани, Джейми Пайк и Роберт БейнсТитуан Вейе, Адриан Альберола Кампайя
Это Есть надежда, что после дальнейшего развития ChromoSense он сможет найти применение не только в мягкой робототехнике, но и в носимых технологиях, таких как вспомогательные экзоскелеты, чувствительные к силе, или спортивная одежда для мониторинга производительности.
Недавно была опубликована статья об этом исследовании. опубликовано в журнале Nature Communications.
