MIT tạo tấm da mềm cảm biến hình dạng 3D dùng sợi quang cho game, VR và phục hồi chức năng

Tóm tắt nhanh

• Nhóm kỹ sư MIT phát triển tấm da mềm có thể mang được, dùng sợi quang để tự theo dõi hình dạng 3D, hướng tới điều khiển game, VR và vật lý trị liệu.
• Thiết kế giữ lỗi đo dưới 0,5 cm trong thử nghiệm phòng thí nghiệm; Qifan Yu so sánh với cảm biến cứng khoảng 1–2 cm.
• Công bố chi tiết trong bài báo “Toward fully soft and multifunctional shape sensing via optical waveguide arrays” trên Advanced Intelligent Systems.
• Sợi dẫn là lõi cao su mềm và lớp vỏ nhuộm đen; một mặt được làm nhám để tạo cảm biến hai chiều (bi-directional).
• Mỗi sợi có LED ở một đầu và cảm biến ánh sáng ở đầu kia; 14 waveguide dài 160 mm xếp zig-zag trong tấm silicone 16 x 16 x 0,5 cm.
• Mảng nhiều sợi cho phép giảm số phần tử cảm biến và tăng khả năng chịu hỏng; cảm biến vẫn hoạt động khi một vài sợi bị cắt hoặc ngắt.
• Trong mô phỏng, lỗi giữ dưới 0,3 cm khi tối đa 3/14 waveguide bị vô hiệu, và tăng ~1 cm khi 5 sợi bị hỏng trở lên.
• Hệ thống tái tạo hình dạng chạy trong MATLAB ~3 lần/giây, bao gồm lấy mẫu cảm biến, ghi dữ liệu và vẽ đồ họa.
• Tấm thật thử trên ba khuôn 3D cho kết quả RMS: 0,37; 0,28; và 0,45 cm; cảm biến lực chỉ phát hiện có lực nhưng chưa hiệu chuẩn độ mạnh.
• Các demo mặc trên cơ thể do tác giả thực hiện; thuật toán gặp vấn đề khi khớp bị kéo giãn nên tác giả chỉ dùng phương pháp scaling đơn giản cho góc cổ tay và khuỷu tay.

Tóm tắt tự động bằng AI từ bài gốc, có thể có sai sót. Hãy kiểm chứng ở bài gốc.