Human skin-like sensors providing ambient intelligence in robotics

Aantal studenten:  1 of 2
Aantal masterproeven:  1
Promotor 1: Jan Vanfleteren
Promotor 2: Peter Van Daele
Promotor 3: Geert Van Steenberge
Begeleider 1: Bram Van Hoe
Begeleider 2: Jeroen Missinne
Contactpersoon: Bram Van Hoe
Richtingen:  M. in de ir.-wet.: elektrotechniek/M. in de ir.-wet.: fotonica/M. in de ir.-wet.: toegepaste natuurkunde

Trefwoorden: human skin, robotics, large area sensing, fiber Bragg grating, integration

Probleemstelling:

Sensoren zijn overal rondom ons aanwezig en verzorgen de interactie tussen onszelf en onze omgeving of verstrekken ons gedetailleerde informatie over onze omgeving. Tot op dit ogenblik zijn vele van deze sensoren gebaseerd op elektrische componenten maar optische sensoren worden steeds belangrijker en vormen bij vele toepassingen een alternatief of zelfs een verbetering. De optische sensor die in deze masterproef zal gebruikt worden is een vezelsensor gebaseerd op Bragg gratings.

 

Een typische toepassing waarbij optische sensoren baanbrekend kunnen zijn, door hun ongevoeligheid voor elektromagnetische interferentie en de mogelijkheid tot een parallelle uitlezing van verschillende sensoren, vinden we in de robotica. Om een robot bewust te laten worden van zijn omgeving (ambient intelligence), kan men proberen de robot van zo veel mogelijk zintuiglijke waarnemingen te voorzien. Een belangrijk voorbeeld is hierbij de robot voorzien van een tastzin op onder andere de handen. Hiervoor heeft men een flexibel of zelfs rekbaar substraat nodig waarin de optische vezelsensoren kunnen geïntegreerd worden en dat nadien makkelijk kan aangebracht worden. Voordelen van deze ingebedde sensoren zijn het lichte gewicht en de mogelijkheid tot bedekking van grote oppervlakken.



Doelstelling:

In deze masterproef is het de bedoeling optische vezelsensoren in te bedden in flexibele of rekbare dragers. Afhankelijk van de toepassing zal het aantal ‘sensing punten’ variëren. Ook de (parallelle) uitlezing van deze sensor en het systeemontwerp komt aan bod (bouwen van demonstrator). In samenspraak met de kandidaat kunnen bepaalde aspecten meer benadrukt worden.

Concreet valt het werk uiteen in volgende onderdelen:

 

- Embedding van de vezelsensoren

- Karakterisatie van de ingebedde sensoren

- Systeem ontwerp om een intelligente uitlezing van meerdere sensorpunten in een keer te bekomen

- Functioneel testen van de artificial human skin

- Aftasten wat de technische limieten (resolutie, multiplexing, sensor oppervlak) zijn bij het vervaardigen en uitlezen van de sensor

Locatie:

Ardoyen (clean rooms) en thuis

Comments