47、模块化假肢 limb (MPL) 技术解析与应用

模块化假肢 limb (MPL) 技术解析与应用

1. 传感器技术

1.1 热敏电阻特性

热敏电阻能够加热自身及其周围环境，但无法主动冷却。当环境温度超过热敏电阻的温度时，它就不能再作为热通量传感器工作，而只能充当温度传感器。例如，在不同热阻抗材料的传感测试中，空气类似热绝缘体，仅需 42 mW 的热量就能将热敏电阻的温度维持在 104°F；而铝则能迅速从传感器传导热量。

1.2 FTS 电子设备

FTS 电子设备位于 MPL 每个手指的远端，包含用于测量三个轴的力、加速度/振动以及总热通量的电路。其柔性电路板还包括一个触摸传感器阵列，用于区分紧密间隔的特征。FTS 节点 (FTSN) 是一块印刷电路板，具体组成如下：
| 组件 | 说明 |
| ---- | ---- |
| 微控制器 (MC) | 控制和处理数据 |
| 低压差线性稳压器电源 (LDO) | 提供稳定电源 |
| 三轴加速度计 | 测量加速度 |
| 三轴应变梁组件 | 检测力的变化 |
| 带模数转换器 (ADC) 的三通道桥接信号调节器 | 转换模拟信号为数字信号 |
| PVDF 触摸传感器阵列 | 感知触摸 |
| 带缓冲器的触摸传感器信号调节器 | 调节触摸信号 |
| 基于热敏电阻的热通量传感器 | 测量热通量 |

此外，还有用于 PVDF 阵列、应变梁组件的焊片连接以及调试/编程端口。从硬件和软件角度看，FTSN 与之前讨论的 SMC 电气硬件非常相似。

1.3 指尖传感器 v2

第二代指尖传感器旨在提高触