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가압 위치 정밀 인식

압력 센서를 활용하여 정밀한 가압 위치를 인식할 수 있다. 단일 센서로는 불가능하지만, 여러 개를 배치하면 위치 추적이 가능하다.

위치 인식 원리​

기본 조건​

  • 센서를 여러 개 배치하여 압력 분포 측정
  • 빈틈이 있을수록 인식률 저하
  • 누르는 부위의 넓이가 센서 간격보다 커야 함
  • 이탈이 주로 이뤄지는 곳에 정교하고 밀집되게 센서를 배치.

위치 인식 정밀도​

센서 배열센서 간격이론적 분해능
4×420mm~5mm
8×810mm~2.5mm
16×165mm~1.25mm
고밀도1.2mm~0.2mm

아래 예시 참조​

센싱 포인트 간격 : 1.2mm 최소 이탈 감지 치수 : 0.1mm

센서 배열 구조

인식 가능한 동작​

X 방향으로 0.1mm의 이탈, 뒤틀림을 방지하는 센서 구조. X방향 이탈 감지

Y 방향으로 0.1mm의 이탈, 뒤틀림을 방지하는 센서 구조. Y방향 이탈 감지

이탈 감지​

  • 가압 영역이 센서 범위를 벗어나는지를 감지-

비틀림 인식​

  • 접촉 영역의 회전/기울어짐 감지
  • 어느 부위부터 접촉되는지 감지

무게 중심 이동 추적​

  • 실시간으로 접촉점의 이동 경로 추적-

접촉면 파손 측정​

  • 여러 접촉점에서 측정한 결과를 기반으로 추정.

활용 사례​

정밀 가압 장비​

  • 장비 노령화(aging)로 인한 위치 이탈 감지
  • 정확한 위치에 착지했더라도, 가압하면서 이탈하는지 여부 감지.

로봇/자동화​

  • 그리퍼의 파지 위치 확인
  • 접촉점 정렬 상태 모니터링
  • 물체 배치 정확도 검사

의료/헬스케어​

  • 족저압 분석 (발바닥 압력 분포)
  • 자세 분석 시스템
  • 재활 훈련 피드백

스포츠​

  • 골프 그립 분석
  • 배트/라켓 스윙 분석
  • 균형 훈련 시스템

구현 시 고려사항​

센서 배치​

  • 인식하려는 영역 전체를 커버해야 함
  • 센서 간 간격이 좁을수록 정밀도 향상
  • 비용과 정밀도의 트레이드오프 고려

샘플링 레이트​

  • 빠른 동작 추적: 100Hz 이상 권장
  • 정적 위치 확인: 10~50Hz 충분

노이즈 처리​

  • 이동 평균 필터 적용
  • 임계값(Threshold) 설정으로 오인식 방지

주의사항​

  • 데드존: 센서 간 빈 영역은 직접 측정 불가 (보간으로 추정)
  • 접촉 면적: 너무 작은 접촉점(펜촉 등)은 인식 어려움
  • 압력 임계값: 너무 낮은 압력은 노이즈와 구분 어려움
  • 환경 영향: 온습도 변화에 따른 드리프트 고려 필요