基于压阻传感器阵列的超轻柔性智能腕带,用于手势识别和实时交互

MEMS 2022-09-29 00:00

据麦姆斯咨询报道,近日,电子科技大学电子科学与工程学院(示范性微电子学院)张晓升教授领衔的智能集成微系统团队,与英国格拉斯哥大学 Microelectronics Lab (meLAB) 合作,在Advanced Intelligent Systems期刊上发表了题为“Ultra-light smart patch with reduced sensing array based on rGO for hand gesture recognition”的论文,提出了一种基于超轻柔性智能压阻腕带,并结合机器学习算法,提供了一种穿戴传感感知的手势识别和实时交互系统。

该压阻腕带由还原氧化石墨烯和聚苯乙烯微球复合压阻传感器阵列组成,具有良好的机械耐用性、高灵敏度、超高的柔性和快速的响应时间。与传统的基于数据手套的手势识别技术相比,该腕带式传感器更加轻便舒适,满足人们日常工作学习的需求。该智能腕带通过压阻传感器采集12种不同手势状态下手腕处的压力分布,通过数据预处理、特征提取和分类模型训练等步骤训练分类模型,对五个不同参与者的数据进行分类,其准确率高达96.33%。同时,为了进一步展示该系统在人机交互界面应用,该团队设计了实时控制系统,测试者可以通过该智能腕带实现对机械手流畅的实时交互控制。该系统不但丰富了人机交互方式,还将充分挖掘利用穿戴设备产生的数据,为人工智能行业发展带来新的突破口。同时, 手势交互方式也将为智能家居控制、VR交互、游戏控制等应用场景提供新的解决思路。


电子科技大学电子科学与工程学院访问博士生刘宇池为第一作者,电子科技大学张晓升教授和格拉斯哥大学Rami Ghannam副教授是本论文的共同通讯作者,电子科技大学为第一单位。

论文信息:
DOI: 10.1002/aisy.202200193

团队简介:

电子科学与工程学院微波电路与微系统集成团队(智能集成微系统实验室)现有成员12人,其中国家级省部级人才7人,长期从事智能微纳电路与集成微纳系统方向的研究工作,在智能微纳传感、射频集成微系统、生物医学电子、微纳能源采集等重要方向上取得了一系列研究成果,先后荣获2020年成电国际合作与国际教育先进团队、2021年度四川省青年科技创新研究团队、2022年度第六届成电研究生优秀导学团队奖,以及国家发明奖三等、四川省科学技术进步二等奖等荣誉奖励20余项,先后承担了包括国家自然科学基金、创新特区重点项目、省科技厅重大重点研发计划、领军电子企业技术合作研发重点项目等在内30余项。

英国格拉斯哥melab团队, 现有博士生13人,博士后9人。该团队研究范围广泛,从基础物理学的理论、模拟、设计、制造和实验工作到可穿戴和可植入电子产品的应用。该团队在Advanced Materials, Nature Electronics, Nature Communications, IEEE Solid-State Circuits Journal, IEEE Transactions Circuits and Systems, IEEE Transactions Electron Devices, Applied Physics Rev., Biosensors & Bioelectronics等国际著名刊物上发表学术论文250余篇。

延伸阅读:
《Merit Sensor压力传感器及MEMS芯片分析》
《印刷和柔性传感器技术及市场-2021版》
《触觉技术及市场-2022版》


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