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J-GLOBAL ID：202202228743120032   整理番号：22A0300057

高感度電子皮膚のための微細構造電極を有するフレキシブル容量圧力センサの理論モデル【JST・京大機械翻訳】

A theoretical model of a flexible capacitive pressure sensor with microstructured electrodes for highly sensitive electronic skin

著者 (5件)： Yang Weidong (School of Aerospace Engineering and Applied Mechanics, Tongji University, Shanghai 200092, People’s Republic of China) ,  Ding Wenxuan (School of Aerospace Engineering and Applied Mechanics, Tongji University, Shanghai 200092, People’s Republic of China) ,  Liu Menglong (School of Mechanical Engineering and Automation, Harbin Institute of Technology, Shenzhen 518052, People’s Republic of China) ,  Yang Jun (Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology, Chinese Academy of Sciences, Chongqing 400714, People’s Republic of China) ,  Li Mao (Aerospace System Engineering Shanghai, Shanghai 201109, People’s Republic of China)
資料名： Journal of Physics. D. Applied Physics  (Journal of Physics. D. Applied Physics)
巻： 55  号： 9  ページ： 094001 (12pp)  発行年： 2022年 
JST資料番号： B0092B  ISSN： 0022-3727  CODEN： JPAPBE  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 電子皮膚(e-皮膚)は,スマートウェアラブル,補綴およびロボットで多くの注目を集めている。容量型圧力センサは,一般に,低圧領域,高速応答時間,および便利な製造における優れた感度のため,触覚センシングデバイスを設計するための良好なオプションと見なされている。電極表面に微細構造を導入することは,高感度容量圧力センサを達成するための効果的なアプローチである。本研究では,電気機械的モデルを提案し,静電容量変化と圧縮力の間の関係を構築した。本モデルは,各セル微細構造が接触力学理論を用いてモデル化される,微細構造電極を有する容量圧力センサの感度を予測することができる。Hertz理論フレームワークに基づいて,厳密な電気機械理論フレームワークを確立して,柔軟な容量圧力センサをモデル化した。さらに,モデルは,マイクロピラミッド,マイクロピラー,およびマイクロドームアレイのような他の微細構造に拡張できる。検証は,解析結果が著者らの以前の研究および他の文献からの実験データとよく一致することを示した。さらに,本モデルは,小さな圧力の初めの範囲における圧力センサーの感度を効果的に捕えることができた。この範囲の感度は,圧力センサに対する堅牢な直線性により,e-スキンに対して最も重要である。さらに,著者らは,圧縮力-変位関係,圧縮力-接触半径関係,および電気機械結合効果に及ぼす幾何学的および材料パラメータの影響について解析した。結果は,ソフト誘電体層の高さとYoung率が,容量圧力センサの感度における支配的影響因子と見なされることを示した。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： Young率 ,  *圧力 ,  誘電体 ,  ロボット ,  *電極 ,  電気機械 ,  静電容量 ,  力学モデル ,  *モデル ,  *センサ ,  ロバスト性
準シソーラス用語： *理論モデル ,  高速応答 ,  マイクロピラー ,  圧縮力 ,  *電子皮膚 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 力,仕事量,圧力,摩擦の計測法・機器  (AD05050V)

タイトルに関連する用語 (5件)： 高感度 ,  電子皮膚 ,  微細構造 ,  圧力センサ ,  理論モデル