این فناوری سطوح خانگی را به حسگرهای لمسی تبدیل می‌کند

6 فوریه 2023 -توسط دانشگاه متروپولیتن توکیو

امواج الکترومغناطیسی از منابع انرژی روزمره جریان های کوچکی را در داخل بدن انسان القا می کنند. وقتی سطوح را لمس می کنیم ممکن است تخلیه کند. مجموعه‌ای از الکترودها و یک اسیلوسکوپ می‌توانند این جریان‌ها را تشخیص دهند و محل لمس سطح را تعیین کنند. این فرآیند به کالیبراسیون برای تبدیل صحیح جریان به مکان نیاز دارد. اعتبار: دانشگاه متروپولیتن توکیو

محققان دانشگاه متروپولیتن توکیو یک الگوریتم کالیبراسیون جدید برای فناوری ایجاد کرده اند که مواد معمول را به حسگرهای لمسی تبدیل می کند. HumTouch جریانی را که از نوک انگشتان ما به هر سطح نیمه رسانا می‌گذرد را تشخیص می‌دهد و محل لمس آن را مشخص می‌کند. الگوریتم جدید سرعت کالیبراسیون را برای کاربران جدید افزایش می دهد و یک اشکال عمده نسخه های موجود این فناوری را برطرف می کند. همچنین دقت را بهبود می بخشد و HumTouch را یک قدم به برنامه های کاربردی نزدیک می کند.

در طول چند دهه، حسگر لمسی از یک فناوری پیشرفته به بخشی از زندگی روزمره تبدیل شده است. این امر به‌ویژه در انبوه صفحه‌نمایش‌های لمسی که ما را احاطه کرده‌اند، از تلفن‌های هوشمند و تبلت‌ها گرفته تا کارهای تعاملی روزمره مانند چک کردن خواربار، پرداخت، کنترل لوازم خانگی یا حتی بازی کردن، مشهود است.

اما قابلیت های حسگر یک صفحه نمایش لمسی به ناحیه صفحه نمایش محدود می شود. برای مثال، صفحات لمسی خازنی دارای مجموعه ای از مدارهای کوچک در سراسر صفحه هستند که با لمس آن، تغییرات کوچک و محلی در ظرفیت خازنی را تشخیص می دهند. نکته این است که یک مجموعه مدار ثابت و از پیش نصب شده وجود دارد که صفحه نمایش می تواند به عنوان یک سنسور روی آن عمل کند.

تیمی از محققان دانشگاه متروپولیتن توکیو به رهبری دانشیار شوگو اوکاموتو بر روی فناوری کار می کنند که ممکن است هر سطح کمی رسانا را به حسگر لمسی تبدیل کند. آنها با سیم‌کشی الکترودها به لبه‌های هر سطحی، چه از جنس پارچه، چه چوب یا سنگ، فناوری سنجشی را توسعه داده‌اند که نه تنها می‌تواند زمانی که سطح لمس شده است، بلکه می‌تواند دقیقاً مانند یک صفحه لمسی، مکان لمس آن را نیز تشخیص دهد. این تحقیق در مجله ROBOMECH منتشر شده است.

اصولی که آنها استفاده می کنند بر اساس نویز هوم AC است. هر مکان با منبع تغذیه پر از امواج الکترومغناطیسی ساطع شده از منابع است. این جریان‌های کوچکی را در بدن ما القا می‌کنند که با لمس آنها می‌توانند به سطحی نشت کنند. این فناوری که HumTouch نام دارد، می تواند اندازه گیری های دقیق این جریان را به یک مکان تبدیل کند. این به طور بالقوه می تواند تقریباً هر سطحی را به یک حسگر لمسی تبدیل کند.

با این حال، یک اشکال عمده HumTouch این است که چقدر این تبدیل نسبت به شخص حساس است. یک فرآیند کالیبراسیون طولانی برای کاربران جدید مورد نیاز است، که نیاز به لمس سطح در بیش از 20 مکان قبل از دستیابی به مکان لمس دقیق دارد. اکنون، تیم کشف کرده است که داده‌های جمع‌آوری‌شده از چندین کاربر را می‌توان با داده‌های یک لمس کاربر جدید ترکیب کرد تا مکان بسیار دقیق‌تری نسبت به قبل برای کاربر تازه وارد ایجاد کند.

آنها الگوریتم جدید خود را با سیم کشی یک دستمال کاغذی و جمع آوری داده ها از کاربران مختلف آزمایش کردند. سپس هر کاربر جدیدی می‌تواند کاغذ را یک بار لمس کند، اندازه‌گیری را با داده‌های کالیبراسیون قبلی سایر کاربران مخلوط کند و از مکان دقیق لمس‌های بعدی تا دقت کمتر از یک سانتی‌متر لذت ببرد. نکته مهم این است که عرض آن کمتر از یک انگشت است. در اصل، این فناوری بسیار نزدیک به استقرار در کاربردهای عملی است.

این تیم امیدوار است که HumTouch بتواند اشیاء بی‌جان و آفلاین فعلی را به زیرساخت شبکه اینترنت اشیا بیاورد و قابلیت‌های تعاملی بی‌سابقه‌ای را به محیط نزدیک ما اضافه کند.