УСТРОЙСТВО АНАЛИЗА ПОВЕРХНОСТИ И МЕТОД АНАЛИЗА УПРУГОСТИ ВОСПРИНИМАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

1. Устройство (6) для применения к воспринимающей поверхности (34) для анализа упругости указанной воспринимающей поверхности на множестве различных линейных участков указанной поверхности, при этом устройство содержит:
- держатель (8), имеющий поверхность;
- конструкцию (10), содержащую:
- три или более элементов (14, 16) взаимодействия с поверхностью, установленных на поверхности держателя, причем каждый из элементов взаимодействия с поверхностью выполнен с возможностью осуществления только одной из функций оказания воздействия или измерения давления в любой отдельно взятый момент времени, и являющихся пространственно отделенными друг от друга и распределенными в двух измерениях на поверхности держателя;
- первый элемент (14) взаимодействия с поверхностью, выполненный с возможностью осуществления функции оказания воздействия; и
- второй элемент (16) взаимодействия с поверхностью, выполненный с возможностью осуществления функции измерения давления; и
- контроллер (20), функционально соединенный с элементами (14, 16) взаимодействия с поверхностью и выполненный с возможностью:
- управления первым элементом (14) взаимодействия с поверхностью для вызывания деформации в воспринимающей поверхности (34) в первой точке контакта;
- управления вторым элементом (16) взаимодействия с поверхностью для измерения давления и/или силы, действующих со стороны воспринимающей поверхности (34) во второй, пространственно отделенной точке контакта, для обеспечения возможности определения показателя упругости воспринимающей поверхности между первой и второй точками; и
- управления одним или более дополнительными элементами взаимодействия с поверхностью одновременно с управлением по меньшей мере вторым и/или первым элементом или для вызывания деформации в воспринимающей поверхности (34), или для измерения давления и/или силы, действующих со стороны воспринимающей поверхности (34) в дополнительных одной или более точках контакта, чтобы посредством этого обеспечить возможность определения показателя упругости между каждой из указанных дополнительных одной или более точек и или второй, или первой точкой контакта.
2. Устройство (6) по п.1, в котором контроллер (20) выполнен с возможностью избирательного управления множеством различных пар элементов (14, 16) взаимодействия с поверхностью при этом каждая пара включает в себя один элемент, выполненный с возможностью оказания воздействия, и один элемент, выполненный с возможностью осуществления измерения давления и/или силы, для независимого или одновременного выполнения соответствующих функций деформирования поверхности и измерения давления/силы, чтобы посредством этого обеспечить возможность множества независимых или одновременных измерений упругости на множестве расположенных под разными углами, линейных участков указанной воспринимающей поверхности (34).
3. Устройство (6) по п.1 или 2, в котором контроллер выполнен с возможностью управления одним или более из элементов (14, 16) взаимодействия с поверхностью для измерения изменения давления и/или силы, действующих со стороны воспринимающей поверхности (34), в соответствующей точке контакта после вызывания деформации дополнительным элементом взаимодействия с поверхностью в дополнительной, пространственно отделенной точке.
4. Устройство (6) по любому предшествующему пункту, в котором контроллер (20) дополнительно выполнен с возможностью обработки множества результатов измерений давления и/или силы, полученных от одного или более элементов (14, 16) взаимодействия с поверхностью для обеспечения возможности анализа среднего или совокупного показателя упругости для множества различных линейных участков указанной воспринимающей поверхности (34).
5. Устройство (6) по любому предшествующему пункту, в котором
- множество элементов (14, 16) взаимодействия с поверхностью выполнены с возможностью выполнения функции оказания воздействия, и при этом контроллер (20) выполнен с возможностью управления указанным множеством элементов для вызывания соответствующих деформаций в воспринимающей поверхности (34) в соответствующем множестве точек контакта и с возможностью управления одним дополнительным элементом взаимодействия с поверхностью для измерения давления и/или силы, действующих со стороны воспринимающей поверхности, в дополнительной, пространственно смещенной точке контакта; и/или
- множество элементов (14, 16) взаимодействия с поверхностью выполнены с возможностью осуществления функции измерения давления и/или силы, и при этом контроллер (20) выполнен с возможностью управления одним дополнительным элементом взаимодействия с поверхностью для вызывания деформации в воспринимающей поверхности (34) в одной точке контакта и с возможностью управления указанным множеством элементов взаимодействия с поверхностью для измерения давления и/или силы, действующих со стороны воспринимающей поверхности, в дополнительном множестве точек контакта
6. Устройство (6) по п.5, в котором каждый из указанного множества элементов (14, 16) взаимодействия с поверхностью расположен рядом с указанным одним элементом взаимодействия с поверхностью.
7. Устройство (6) по любому предшествующему пункту, в котором каждый из по меньшей мере подмножества элементов (14, 16) взаимодействия с поверхностью выполнен с возможностью выполнения выбранной одной функции, а именно или оказания воздействия, или измерения давления, и опционально при этом
контроллер (20) выполнен с возможностью избирательного переключения каждого из указанного подмножества элементов (14, 16) взаимодействия с поверхностью между выполнением функции оказания воздействия и выполнением функции измерения.
8. Устройство (6) по любому предшествующему пункту, в котором по меньшей мере подмножество элементов (14, 16) взаимодействия с поверхностью содержит электроактивный полимерный материал, выполненный с возможностью деформирования в ответ на подачу электрического сигнала и/или выполненный с возможностью генерирования электрического сигнала в ответ на силу или давление, действующую (-ее) на элемент.
9. Устройство (6) по любому предшествующему пункту, в котором указанное управление включает в себя:
- управление по меньшей мере одним элементом (14) взаимодействия с поверхностью для вызывания деформации вне плоскости воспринимающей поверхности (34) в соответствующей точке контакта и управление по меньшей мере дополнительным элементом (16) взаимодействия с поверхностью для измерения давления и/или силы, действующих со стороны воспринимающей поверхности вне плоскости, в дополнительной соответствующей точке контакта; и/или
- управление по меньшей мере одним элементом (14) взаимодействия с поверхностью для вызывания деформации в плоскости в воспринимающей поверхности (34) в соответствующей точке контакта и управление по меньшей мере дополнительным элементом (16) взаимодействия с поверхностью для измерения давления и/или силы, действующих со стороны воспринимающей поверхности в плоскости или не в плоскости, в дополнительной соответствующей точке контакта.
10. Устройство (6) по п.8, в котором по меньшей мере один элемент (14) взаимодействия с поверхностью выполнен с возможностью вызывания деформации в плоскости, и по меньшей мере дополнительный элемент (16) взаимодействия с поверхностью выполнен с возможностью измерения давления и/или силы, действующих в плоскости или вне плоскости, и при этом контроллер (20) выполнен с возможностью выдачи управляющего сигнала, изменяющегося во времени, указанному по меньшей мере одному элементу (14) для управления по меньшей мере одним элементом для вызывания изменяющейся во времени деформации в плоскости в воспринимающей поверхности (34) и дополнительно выполнен с возможностью определения, на основе выходного сигнала от дополнительного элемента (16) взаимодействия с поверхностью временной задержки между вызыванием деформации, изменяющейся во времени, и обнаружением изменения давления или силы в данном дополнительном элементе.
11. Устройство (6) по п.9, в котором указанный по меньшей мере один элемент (14) взаимодействия с поверхностью выполнен с возможностью одновременного вызывания деформации как в плоскости, так вне плоскости, и при этом контроллер (20) дополнительно выполнен с возможностью управления указанным по меньшей мере одним элементом взаимодействия с поверхностью для вызывания не изменяющейся во времени деформации вне плоскости в воспринимающей поверхности (34).
12. Устройство (6) по любому предшествующему пункту, в котором контроллер (20) выполнен с возможностью управления первым элементом (14) взаимодействия с поверхностью для вызывания деформации вне плоскости в воспринимающей поверхности (34) и с возможностью управления по меньшей мере дополнительным элементом (16) взаимодействия с поверхностью для измерения давления и/или силы, действующих вне плоскости в направлении к воспринимающей поверхности, и при необходимости при этом контроллер выполнен с возможностью управления двумя элементами взаимодействия с поверхностью для вызывания соответствующих деформаций вне плоскости в воспринимающей поверхности, при этом дополнительный элемент взаимодействия с поверхностью расположен между указанными двумя элементами.
13. Устройство (6) по любому предшествующему пункту, в котором один или более из элементов (14, 16) взаимодействия с поверхностью дополнительно выполнены с возможностью выполнения функции измерения температуры, и при этом контроллер (20) выполнен с возможностью управления указанным элементом для измерения температуры воспринимающей поверхности (34), и опционально при этом устройство дополнительно содержит нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагрева элемента взаимодействия с поверхностью и/или участка воспринимающей поверхности.
14. Устройство (6) по любому предшествующему пункту, в котором держатель представляет собой податливый держатель для обеспечения его соответствия по форме топологии воспринимающей поверхности, и при необходимости при этом держатель предназначен для наложения на кожу.
15. Способ определения показателя упругости воспринимающей поверхности (34) на множестве различных линейных участков указанной поверхности посредством устройства (6) анализа поверхности, при этом устройство анализа поверхности содержит:
- держатель (8), имеющий поверхность; и
- конструкцию (10), содержащую:
- три или более элементов (14, 16) взаимодействия с поверхностью, установленных на поверхности держателя, при этом каждый из элементов взаимодействия с поверхностью выполнен с возможностью осуществления только одной из функций оказания воздействия или измерения давления в любой отдельно взятый момент времени, и являются пространственно отделенными друг от друга и распределенными в двух измерениях на поверхности держателя;
- первый элемент (14) взаимодействия с поверхностью, выполненный с возможностью осуществления функции оказания воздействия;
- второй элемент (16 взаимодействия с поверхностью, выполненный с возможностью выполнения функции измерения давления;
при этом способ содержит следующие этапы:
- управления первым элементом (14) взаимодействия с поверхностью для вызывания деформации в воспринимающей поверхности (34) в первой точке контакта;
- управления вторым элементом (16) взаимодействия с поверхностью для измерения давления и/или силы, действующих со стороны воспринимающей поверхности (34) во второй, пространственно отделенной точке контакта, для обеспечения возможности определения показателя упругости воспринимающей поверхности между данными первой и второй точками; и
- управления одним или более дополнительными элементами взаимодействия с поверхностью для вызывания деформации в воспринимающей поверхности, или для измерения давления и/или силы, действующих со стороны воспринимающей поверхности в дополнительных одной или более точках контакта, чтобы посредством этого обеспечить возможность определения дополнительного показателя упругости между каждой из указанных дополнительных одной или более точек и или второй, или первой точкой контакта.