沉浸式通信和人工智能的快速發展催生了對能夠提供高靈敏度和寬傳感范圍的高性能觸覺傳感手套的迫切需求。不幸的是,現有的觸覺感應手套在用戶舒適性方面達不到要求,不適合水下應用。
近日,青島大學Fuxing Chen,Lijun Qu,Mingwei Tian介紹了一種基于仿生海星管腳和微柱結構的堆疊結構的高性能微柱觸覺傳感器(MPTS)。MPTS在觸覺感知和高級智能觸覺認知方面具有廣闊的應用前景。該傳感器利用PDMS制成的3D結構中具有半球形頂部的微柱。當微柱受到機械變形時,會產生褶皺和裂紋,從而導致阻力的變化。
文章要點
1)MPTS具有卓越的性能特征,包括在高達450 kpa的寬壓力范圍內具有出色的線性度和穩定的壓力傳感能力、對微小壓力變化高度敏感、快速響應/恢復速度、檢測下限和可靠的防水性能。
2)這些特點使MPTS非常適合各種應用。此外,還成功地實現了一種利用MPTS的手勢識別手套(GRG),用于準確識別各種手勢。通過定量測量手指關節上的觸覺信號,這對水下通信至關重要,GRG實現了精確的手勢識別。
3)機器學習技術的集成使GRG能夠可靠地識別16種不同的手勢。特別是,在視覺接觸有限的情況下,GRG被證明對水下通信特別有價值。總之,研究工作突出了可穿戴設備的潛力,該設備具有靈活的海星靈感微柱傳感器,可用于深水中的手勢識別。
參考文獻
Jiaxu Liu, et al, Underwater Gesture Recognition Meta-Gloves for Marine Immersive Communication, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.3c13221
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c13221