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문제 정의
- 10의 그래프에서 세 번의 데이터 상승이 확인됨에 따라, 힘의 입력에 대한 촉각센서 시스템에서의 출력이 이루어짐을 확인할 수 있다. 또한 이 그래프에서 MWCNTs 촉각센서의 출력 신호가 가지고 있는 데이터 표현 특성을 파악할 수 있었다.
- 본 논문에서는 3D 프린팅 방법의 하나인 Direct Writing 방법으로 제작된 유연 촉각센서에서 출력되는 신호의 안정성을 높여주기 위해 신호처리 시스템을 설계하고, 이를 촉각센서에 적용하여 출력 신호 안정화 성능을 확인하였고 출력 신호의 특성을 파악하였다.
- 본 논문에서는 디지털 필터를 선정하여 위하여 4가지의 FIR 필터와 4가지의 IIR 필터에 대한 실험을 수행하였다. FIR 필터는 무한한 임펄스 응답을 가지는 디지털 신호를 창함수를 사용해 유한한 영역으로 잘라내어 필터를 적용하는 방법으로 Hamming, Hanning, Bartlett, Blackman 네 가지의 창함수를 사용하여 100kHz의 차단주파수와 30차수로 설계되었고 IIR 필터는 아날로그 필터를 디지털화하는 방법으로 Butterworth, Chebyshev1, Chebyshev2, Elliptic 아날로그 필터 회로를 Stop Band Ripple 30dB, Pass Band Corner Frequency 100kHz, Stop Band Corner Frequency 200kHz 의 설계 조건을 가지는 디지털 IIR필터로 설계되었다.
- 본 논문에서는 접촉을 통해 외부 자극을 수용하여 주변 환경을 인식할 수 있도록 해줄 유연 촉각센서와 신호처리 시스템을 개발했고, 실험을 통해 이 시스템의 성능을 검증하고 촉각센서에서 출력되는 신호의 특성을 구분 및 분석했다.
- 앞서 개발한 유연 촉각센서 시스템이 포함된 테스트베드로 센서에서 출력되는 신호의 형태 및 특성을 파악하기 위해 실험을 진행했다. 실험에서는 임의의 힘을 세 번 센서에 가해주었고, 실험 결과 Fig.
- 이 신호처리 시스템을 촉각센서에 적용하고, 힘의 입력에 따른 센서 출력 신호를 확인할 수 있는 테스트베드를 구성하여 촉각센서의 출력 특성을 파악하기 위한 실험을 진행했다. 이 실험을 통해 접촉이 시작될 때와 종료될 때의 신호 특성을 관찰하였고, 이러한 특성을 이용하여 접촉 순간을 감지하는 방법을 고안하였다.
가설 설정
- 11(a)와 (b) 그래프에 나타내었다. 0초부터 약 2초까지의 (a) 그래프 출력 데이터는 17N을 유지하고 있고 (b) 그래프 출력 데이터는 서서히 증가하고 있다. 같은 MWCNTs 촉각센서임에도 출력 데이터의 형태가 차이 나는 이유는 센서에 최소 한 번이라도 힘이 가해졌는가의 차이로, (a)는 초기 아무런 힘의 입력이 없었던 상태, (b)는 최소 한번 힘의 입력이 있었던 상태다.
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