Array de sensores de pressão flexíveis para monitorização de equilíbrio

Abstract

Esta dissertação apresenta o desenvolvimento, desenho e fabrico de um array de sensores de pressão flexíveis, para monitorização de equilíbrio em atividades de reabilitação física. A solução proposta utiliza um processo de fabrico simples e de custo reduzido, que combina uma placa de circuito impresso flexível, para definir as ligações elétricas e as dimensões dos condensadores, juntamente com dois substratos flexíveis de Termoplástico Poliuretano (TPU) com os elétrodos impressos com tinta condutora, permitindo a obtenção de uma densidade razoável de sensores. A leitura dos sensores é efetuada através de um conversor de capacidade digital (CDC) ligado a uma aplicação gráfica em ambiente Matlab que permite a visualização dos dados em tempo real. A resposta dos sensores a variação de pressão e de carga foi testada e os resultados obtidos viabilizam a abordagem proposta. De modo a melhorar o sistema foi implementada uma segunda versão, que ainda necessita ser testada.

This work present the development, design and manufacture of an array of flexible pressure sensors for monitoring of balance in physical rehabilitation activities. The proposed solution uses a low cost manufacturing process, which combines a flexible printed circuit board, to define the electrical connections and the dimensions of the capacitors, along with two flexible substrates of thermoplastic polyurethane (TPU) with the electrodes printed with conductive ink, enabling a reasonable sensor density. The sensor readings are performed via a capacitance to digital converter (CDC) connected to a graphical application in Matlab, which allows the visualization of data in real time. The sensor response to changes in pressure and load were tested and the results are enabling the feasibility of the approach. A second system was implemented to improve the current system, but still needs to be characterized.