Estudo e desenvolvimento de um sensor de capacitância de franja otimizado para uso sem toque

Abstract

Dentro das categorias de dispositivos de interface humana, a categoria de “sem contato” tem apresentado avanços importantes como o controle por voz adotado em massa em celulares ou a câmera utilizada em jogos eletrônicos e pesquisas, o Kinect da Microsoft. Essas tecnologias têm vantagens importantes em relação às tecnologias anteriores, o controle por voz em um carro, por exemplo, permite o menor uso de botões e por consequência um custo menor em manutenção. O Kinect permite entradas de comandos mais fluidos e naturais em jogos eletrônicos e comandos visuais para computadores adaptados. Observando essas vantagens, o trabalho propõe então um dispositivo que realize a função de um touchpad, mas sem toque, evitando o desgaste e permitindo comandos naturais. A interface é construída com base em sensores capacitivos de franja, apenas utilizando a tecnologia de placas de circuito impresso. Os comandos são executados em apenas um eixo, posicionando a mão por cima da área do sensor. O dispositivo pode ser construído com um custo aproximado de R$ 210 (no Brasil) que inclui os sensores e um microcontrolador para interface com o computador. Apresentou a capacidade de funcionamento a uma distância maior que 12 mm utilizando um sensor de capacitância de franja com dimensões de 80 mm x 88 mm que obteve deltas de 750 pF. Foram encontradas dificuldades com o tempo de resposta dos comandos, era necessário em média 12 segundos para estabilizar a resposta no ponto desejado, é ruim para uso como um touchpad. Esse problema pode ser remediado com ajustes ao firmware, mas não foi possível determinar a razão principal dessa demora e uma solução definitiva. O uso desse dispositivo seria em salas de cirurgia assistidas por imagens onde o médico poderia operar um computador sem tocar o equipamento, isso evita contaminações na sala de cirurgia. O formatado plano também facilita a limpeza que no caso de um mouse comum pode ser impossível devido as rugosidades dos matérias utilizados. O avanço conquistado por essa pesquisa para o tópico é realizar um dispositivo semelhante a um touchpad que possa ser utilizado sem curva de aprendizado e barato o suficiente para se tornar um produto comercial diferente do Kinect que foi descontinuado e era o produto mais próximo desse uso.