Soft sensor recreates 3D shapes through bending and twisting despite fiber damage
The MIT team’s shape-sensing sheet can keep reconstructing its overall form even when some embedded optical fibers are cut.
연성 센서는 섬유 손상에도 불구하고
굽힘과 비틀림을 통해 3D 형상을 재현합니다.
MIT 연구팀이 개발한 형상 감지 시트는 내장된 광섬유 일부가 절단되더라도 전체적인 형태를 계속해서 재구성할 수 있습니다.
MIT 연구진이 구부러지고 접히고 비틀어지면서 원래의 3차원 형태를 복원하는 연성 센서를 개발했습니다. 이 기술은 로봇을 원격으로 제어하고, 동작을 추적하는 의류를 제작하며, 물리 재활 과정에서 환자의 진행 상황을 측정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이 시스템은 실리콘에 유연한 광섬유를 내장하고 투과광의 변화를 이용하여 표면 변형을 추적합니다. 그런 다음 소프트웨어가 이러한 측정값을 디지털 재구성으로 변환하여 재료의 움직임을 거의 실시간으로 따라갑니다.
옷에 부착된 딱딱한 센서에 의존하는 모션 캡처 시스템과 달리, 이 디자인은 감지 표면 전체에 부드러운 구성 요소를 사용합니다. 또한 섬유가 손상되더라도 전체적인 형태를 복원하는 능력을 잃지 않습니다.
부드러운 섬유가 움직임을 따라갑니다.
연구진은 유연한 고무 코어를 검은색 고무 클래딩으로 감싼 광섬유를 제작했습니다. 또한 굽힘에 대한 반응이 더욱 뚜렷해지도록 각 코어의 한쪽 면을 의도적으로 거칠게 만들었습니다.
광섬유가 구부러지면 빛의 일부가 경로에서 벗어나 산란됩니다. 표면이 거칠기 때문에 이 효과는 구부러지는 방향에 민감하게 반응하므로, 연구자들은 광섬유의 반대쪽 끝에서 나오는 빛을 측정하여 각 광섬유가 얼마나 휘어지는지 추정할 수 있습니다.
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