Тривимірний (3D) друк став значним методом виготовлення для м’якої робототехніки завдяки його здатності створювати складні 3D-структури з комп’ютерних конструкцій за кілька етапів і можливості спільного нанесення кількох матеріалів. У цій статті ми обговорюємо застосування 3D-друку для виготовлення чотирьох типів тактильних датчиків, які зазвичай використовуються для м’якої робототехніки: п’єзорезистивних, ємнісних, п’єзоелектричних і трибоелектричних датчиків. Ми представляємо механізм 3D-друку, матеріал і структуру для кожного типу датчика, а також обговорюємо потенціал 3D-друкованих тактильних датчиків у майбутньому. 3D-друк може спростити процес виготовлення, дозволити виробництво макроструктур і, зрештою, призвести до розробки багатофункціональних тактильних датчиків, інтегрованих у різні форми м’якої робототехніки для складних завдань. Для подальшого підвищення адаптивності та функціональності цих датчиків пропонується вивчити вплив 3D-друку на функціональність матеріалу та розробку конструкції пристрою. Крім того, бажано друкувати тактильні датчики з іншими пристроями та виготовляти всього м’якого робота за один крок без складання. Однак такі проблеми, як механічна сумісність інтерфейсу та перешкоди від сусідніх матеріалів і структур, повинні бути вирішені за допомогою інженерії деформацій і розробки систем матеріалів для друку.
....
Ємнісні датчики складаються з провідних електродних матеріалів і діелектричних матеріалів. Основна структура ємнісних датчиків складається з паралельних пластинчастих конденсаторів. Такі еластомери як PDMS, силікони та TPU, використовуються як діелектричні матеріали для ємнісних тактильних датчиків завдяки їх еластичності та хімічній стабільності, які є бажаними властивостями для м’яких роботів. Вуглець/полімерні композити та метал/полімерні композити є популярними електродними матеріалами для ємнісних тактильних датчиків, тоді як іонопровідні матеріали та метали можуть служити електродами. Ці матеріали підходять для 3D-друку.