• Biomedical
• HRC
• Proximity Sensor

In questo lavoro, è stata sviluppata una nuova tecnologia di sensori capacitivi per il rilevamento della prossimità realizzata sulla base di un design intelligente volto a ottimizzare l’interazione del sistema con l’ambiente esterno. Sfruttando il principio di funzionamento della tecnologia capacitiva è stato poi progettato un dispositivo portatile, un bracciale, in grado di incrementare il campo di rivelazione del sensore capacitivo. L’elemento sensibile presenta una struttura conforme a più strati e segue la configurazione del condensatore ad armature co-planari. Un prototipo è stato sviluppato utilizzando elettrodi di rame stampati su uno strato
di kapton, giacenti su un substrato isolante utilizzato come shock absorber.
Il bracciale è un elemento attivo generante un campo elettrico sincronizzato con l’elemento sensibile tramite un apposito circuito inserito all’interno di esso.
Un prototipo è stato sviluppato seguendo una geometria semplice, utile in fase di test e validazione delle prestazioni. Le prestazioni del sistema sensore/bracciale ottenute inizialmente con le simulazioni sono state verificate con i risultati sperimentali.
Il circuito di condizionamento per ottenere la tensione di uscita data la capacità variabile del sensore è stato progettato seguendo un semplice modello schematico: conversione, amplificazione e filtraggio.
Un circuito ad agganciamento di fase è stato progettato per il bracciale per sincronizzare il segnale del bracciale a quello del sensore. L’opposizione di fase è la proprietà fondamentale che il campo elettrico del bracciale deve possedere affinché possa interagire con l’elemento sensibile a distanze più elevate.
Attraverso le simulazioni e i risultati sperimentali ottenuti dai prototipi si è dimostrato che la tecnologia capacitiva sviluppata risulta più efficace nell’aumentare la distanza massima rivelabile di un ostacolo mantenendo la dimensione dell’unità sensibile compatta. Infatti la distanza massima rivelabile dal sensore con il bracciale risulta essere circa 400 mm, un risultato ottimale che permette di adottare tecniche utili alla coesistenza tra robot ed operatore.