压阻式柔性应变传感纤维的手指姿态识别装置 |
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引用本文: | 常龙飞,牛清正,宋伟,唐振华,何青松,胡佳佳,胡颖.压阻式柔性应变传感纤维的手指姿态识别装置[J].西安交通大学学报,2020(8):116-123. |
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作者姓名: | 常龙飞 牛清正 宋伟 唐振华 何青松 胡佳佳 胡颖 |
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作者单位: | 1. 合肥工业大学航空结构件成形制造与装备安徽省重点实验室;2. 合肥工业大学先进功能材料与器件安徽省重点实验室;3. 西安交通大学机械工程学院;4. 南京航空航天大学机电学院 |
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摘 要: | 针对传统应变传感器柔顺性受限、与织物结合性差的问题,设计了一套可穿戴织物手指姿态识别装置。该装置的传感器为弹性硅橡胶和多壁碳纳米管复合的压阻式芯-鞘结构传感纤维柔性应变传感器,采用同轴湿法纺丝工艺制备,具有很好的可编织性,拉伸应变可达300%,响应时间少于200ms,可将其编织到织物手套的手指关节处,用于感知手指姿态;该装置的嵌入式控制系统采用基于STM32F103C8T6主控芯片的单片机,用于采集处理手指姿态传感信号;该装置的识别显示系统采用发光二极管、无源蜂鸣器和有机发光显示屏等功能器件,用于手指姿态的识别显示。实验结果表明,与现有手指姿态识别装置相比,该装置将柔性应变传感纤维、常规织物、单片机和功能器件集成在一起,具有舒适的可穿戴性,实现了呼吸灯、数字音乐和手语识别等移动便携式控制应用。
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关 键 词: | 手指姿态识别装置 可穿戴织物 柔性应变传感纤维 嵌入式控制系统 |
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