Цивилизация
Исследователи Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) предложили новый метод разработки вычислительных систем для сенсорных устройств, работающих в сложных условиях эксплуатации. Разработка основана на использовании звуковых волн для определения точек касания экрана. Этот подход позволит существенно повысить точность, скорость реакции и надежность приборов даже в агрессивных средах, таких как машиностроительные производства, сельское хозяйство или железнодорожная техника.
Сенсорные экраны активно используются в промышленности, медицине и бытовой электронике. Однако при воздействии высоких температур, влажности, пыли или механических нагрузок их работа становится нестабильной. Такие условия требуют создания новых алгоритмов и моделей, способных обеспечить высокую точность и быстродействие приборов.
Ученые Пермского Политеха разработали способ, при котором место касания экрана определяется с помощью звуковых волн, распространяющихся по его поверхности. Они выяснили, что размещение устройств для регистрации звука на краях сенсорной панели, в ее неактивной зоне, позволяет добиться максимальной точности локализации — до 100%.
«Мы используем комплексный подход, который включает разработку математической модели функционирования сенсорного устройства, создание способа локализации места касания, компьютерное моделирование, программную реализацию для управляющего микроконтроллера и проведение экспериментов на опытном образце», – рассказал Владимир Фрейман, профессор кафедры Автоматики и телемеханики ПНИПУ, доктор технических наук, научный руководитель проекта.
Исследователи учли широкий спектр параметров: размеры экрана, точность и чувствительность устройства, скорость его отклика и надежность. В основе технологии лежит создание новой вычислительной системы, которая не только улучшает работу сенсоров, но и позволяет избежать ложных срабатываний, характерных для традиционных акустических устройств.
«Этапы создания нашей вычислительной системы включают в себя анализ условий, в которых будет эксплуатироваться сенсорный экран (помещение, открытый воздух, море, пустыня), а также допустимый размер устройства, необходимую точность и скорость работы. Уже на основе этой информации подбираются подходящие материалы, не поглощающие звуковые волны, и рассчитывается скорость звука в них,» – добавил Алексей Козин, аспирант и ассистент кафедры Автоматики и телемеханики ПНИПУ, разработчик системы.
Метод успешно прошел этапы компьютерного моделирования и тестирования на опытных образцах.
Ранее в России создали прибор, ускоряющий химические реакции в 10 раз.