Scopo dell'invenzione è quello di provvedere ad un metodo passivo per la determinazione delle proprietà elastiche di un pannello. Una sorgente elastica (ad esempio, un’interazione tattile), agente sulla superficie del pannello, in posizione nota, induce la propagazione di onde guidate di Lamb all’interno del mezzo sottile. Le vibrazioni prodotte da tali onde vengono percepite da almeno due sensori a contatto, fissati sul pannello, in posizione nota. Un insieme di curve di dispersione (velocità di fase delle onde guidate al variare della frequenza) viene pre-calcolato a partire dalle proprietà elastiche dei materiali presenti in natura o fisicamente realizzabili e memorizzato in un database. Il segnale corrispondente alle vibrazioni acquisite da un primo sensore viene propagato inversamente fino alla posizione della sorgente e poi direttamente fino alla posizione di un secondo sensore, per ognuna delle curve di dispersione del database. Fra i segnali così calcolati si individua quello che più si adatta al segnale effettivamente acquisito dal secondo sensore e si sceglie la corrispondente curva di dispersione. Da questa è possibile poi, attraverso un processo di ottimizzazione, stimare le proprietà elastiche del materiale in esame. Campo di applicazione. Le applicazioni di un tale metodo sono molteplici. - Calibrazione di schermi tattili di grandi dimensioni. - Calibrazione di vetrine di negozi che diventano interfacce tattili per la consultazione di cataloghi o informazioni on-line. - Calibrazione di lavagne di proiezione sensibili al tatto, per applicazioni di didattica interattiva avanzata. - Calibrazione di elettrodomestici resi sensibili al tatto, in modo da offrire all'utente un'interfaccia tattile riconfigurabile. - Calibrazione di oggetti sensibili per lo sviluppo di elementi di arredamento innovativi. - Calibrazione di sistemi di sicurezza e monitoraggio avanzati per il riconoscimento di individui dalla loro firma o dal loro tocco. - Calibrazione di sistemi per la localizzazione di intrusi o di pericoli. - Calibrazione in applicazioni di domotica avanzata, con particolare attenzione ai portatori di handicap. - Calibrazione in applicazioni pubblicitarie interattive. Vantaggi. - Il metodo è passivo e quindi non richiede l’iniezione di alcun campo d’onda nel pannello, non richiede l’ausilio di particolari dispositivi elettronici e/o meccanici, non ha limitazioni vincolanti sulle dimensioni dell’area di calibrazione, non ha limitazioni d’impiego in ambienti critici. - Il metodo è veloce, preciso ed economico. - Il metodo propone, per la determinazione delle proprietà elastiche di un pannello, l’utilizzazione del fenomeno della dispersione come una sorgente utile di informazione invece che una sorgente di disturbo. - Il metodo è efficace su qualsiasi superficie arbitraria purché sia uniforme e non eccessivamente spessa.

Metodo per la determinazione delle proprietà elastiche di un pannello tramite una sorgente elastica e due o più sensori vibrazionali

ROVETTA, DIEGO;SARTI, AUGUSTO;SCARPARO, GABRIELE;TUBARO, STEFANO
2007-01-01

Abstract

Scopo dell'invenzione è quello di provvedere ad un metodo passivo per la determinazione delle proprietà elastiche di un pannello. Una sorgente elastica (ad esempio, un’interazione tattile), agente sulla superficie del pannello, in posizione nota, induce la propagazione di onde guidate di Lamb all’interno del mezzo sottile. Le vibrazioni prodotte da tali onde vengono percepite da almeno due sensori a contatto, fissati sul pannello, in posizione nota. Un insieme di curve di dispersione (velocità di fase delle onde guidate al variare della frequenza) viene pre-calcolato a partire dalle proprietà elastiche dei materiali presenti in natura o fisicamente realizzabili e memorizzato in un database. Il segnale corrispondente alle vibrazioni acquisite da un primo sensore viene propagato inversamente fino alla posizione della sorgente e poi direttamente fino alla posizione di un secondo sensore, per ognuna delle curve di dispersione del database. Fra i segnali così calcolati si individua quello che più si adatta al segnale effettivamente acquisito dal secondo sensore e si sceglie la corrispondente curva di dispersione. Da questa è possibile poi, attraverso un processo di ottimizzazione, stimare le proprietà elastiche del materiale in esame. Campo di applicazione. Le applicazioni di un tale metodo sono molteplici. - Calibrazione di schermi tattili di grandi dimensioni. - Calibrazione di vetrine di negozi che diventano interfacce tattili per la consultazione di cataloghi o informazioni on-line. - Calibrazione di lavagne di proiezione sensibili al tatto, per applicazioni di didattica interattiva avanzata. - Calibrazione di elettrodomestici resi sensibili al tatto, in modo da offrire all'utente un'interfaccia tattile riconfigurabile. - Calibrazione di oggetti sensibili per lo sviluppo di elementi di arredamento innovativi. - Calibrazione di sistemi di sicurezza e monitoraggio avanzati per il riconoscimento di individui dalla loro firma o dal loro tocco. - Calibrazione di sistemi per la localizzazione di intrusi o di pericoli. - Calibrazione in applicazioni di domotica avanzata, con particolare attenzione ai portatori di handicap. - Calibrazione in applicazioni pubblicitarie interattive. Vantaggi. - Il metodo è passivo e quindi non richiede l’iniezione di alcun campo d’onda nel pannello, non richiede l’ausilio di particolari dispositivi elettronici e/o meccanici, non ha limitazioni vincolanti sulle dimensioni dell’area di calibrazione, non ha limitazioni d’impiego in ambienti critici. - Il metodo è veloce, preciso ed economico. - Il metodo propone, per la determinazione delle proprietà elastiche di un pannello, l’utilizzazione del fenomeno della dispersione come una sorgente utile di informazione invece che una sorgente di disturbo. - Il metodo è efficace su qualsiasi superficie arbitraria purché sia uniforme e non eccessivamente spessa.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11311/256848
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