梅索混合丝纤维蛋白腕表带用于可穿戴生物潜能传感和人工智能手势信号
Xiao Wang1, Changsheng Lu1, Zerong Jiang1
1State Key Laboratory of Marine Environmental Science (MEL), College of Ocean and Earth Sciences, Xiamen University, Xiamen, Fujian, 361102, P. R. China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|December 11, 2024
概括
这项研究引入了一款灵活的智能手表带,配备了新的Mo-Au丝网状电极和丝纤维膜. 它可以实现高保真电肌图 (EMG) 传感,以实现先进的人机交互.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 可穿戴技术可穿戴技术
背景情况:
- 人类生物潜能信号,如心电图和肌电图,对于健康监测和人机交互至关重要.
- 现有的可穿戴传感器经常面临灵活性,舒适性和信号质量方面的挑战.
研究的目的:
- 开发一款智能和灵活的腕表带,采用先进的电极技术,用于高性能电肌图 (EMG) 传感.
- 通过精确的肌肉活动检测来增强人机交互能力.
主要方法:
- 一个灵活的腕表带的制造,采用一个小型的灵活电极阵列,使用Mo-Au丝网 (FM) 集成到织图案中.
- 开发一种皮肤接触层,使用半混合丝纤维素 (SF) 和水性聚氨 (WPU) 薄膜,以提高舒适性和透性.
- 利用深度学习算法进行信号处理和手势识别.
主要成果:
- 在Mo-Au FM电极实现高信号噪声比 (SNR) 的43.22dB和44.43mV/kg的敏感性.
- 线针织图案设计显著降低了运动噪音,并改善了皮肤抓住性质.
- 在使用深度学习的多元志愿者中实现了96%的EMG识别率.
结论:
- 开发的智能手表带在长时间传感,抓取力检测和手势识别方面提供了卓越的性能.
- 这项技术在各种应用中对推进人机接口具有重大潜力.
- 新材料和电极设计的结合为下一代可穿戴生物传感器铺平了道路.
