В ПНИПУ разработали сенсорный экран, определяющий точку касания по звуку

Специалисты Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) создали сенсорный экран, реагирующий на звук касания. Это позволит создавать устройства с тактильными (реагирующими на касание) интерфейсами, способными работать в сложных условиях. Об этом "Газете.Ru" сообщили в пресс-службе научного учреждения.

Как уточнили ученые, обычные пульты управления с кнопками быстро выходят из строя в агрессивных средах, где пыль и влага могут проникать в щели и выводить технику из строя. У ставших привычными сенсорных экранов тоже хватает недостатков — как правило, они сделаны из хрупких материалов, что делает их менее универсальными и надежными.

Ученые Пермского Политеха нашли способ сделать тактильный интерфейс из металла и других прочных составов, определяющий место прикосновения по звуковым волнам. Поверхность такого дисплея может быть любой формы и размера.

"При касании пользователем экрана образуется ударная волна, которая распространяется по сенсорной панели. Микрофоны, расположенные в ее внутренней части, регистрируют звуковые колебания, на разные микрофоны звук приходит в свое время. Далее их показания передаются в микроконтроллер и там обрабатываются – рассчитываются относительная временная задержка и сила сигнала, по которым можно вычислить расстояние и место касания пользователя", – объяснил "Газете.Ru" ассистент кафедры "Автоматика и телемеханика" Пермского Политеха Алексей Козин.

В ходе исследования специалисты ПНИПУ смоделировали сенсорное акустическое устройство. Математическая модель определяет распространение звука в твердых телах и его локализацию с учетом временной задержки и громкости.

При моделировании ученые использовали безэховую среду и одиночное касание по центру. Они определили силы сигнала и пиковое значение волн.

Чтобы проверить возможность воплощения такой системы на практике, эксперты провели эксперимент с использованием алюминиевой коробки. Координаты микрофонов и касания полностью соответствовали модели, примерная длительность касания 85 миллисекунд, а его пиковое значение происходило в момент времени 900 микросекунд.

В ПНИПУ отметили, что больше всего подобные сенсорные экраны востребованы в шахтном оборудовании, где высокая запыленность воздуха приводит к очень быстрому износу устройств.