在生物模拟拉伸设备中同时进行异构型全向过敏应变传感和深度学习辅助的方向识别

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
• 传感器技术 传感器技术

背景情况:

• 人类的触觉依赖于全方位的应变感知和方向识别.
• 现有的应变传感器主要检测单轴应变,限制在多轴环境中的应用.
• 对于复杂的应用,需要先进的传感器,能够进行同位素全向应变传感和方向识别.

研究的目的:

• 开发第一个具有同步同位素全向过敏应变传感和方向识别 (IOHSDR) 能力的设备.
• 模仿人类手指的触觉感应,以提高应变检测.
• 为了实现精确的方向识别,用于360°伸展.

主要方法:

• 设计了一种新的异质基板,采用圆形的内置,模仿3D人类手指.
• 在辐射方向实现同otropic 行为,并在超敏应变传感的内流方向实现异otropic 属性.
• 利用基于深度学习的模型进行应变方向识别.

主要成果:

• 该IOHSDR设备在识别360°拉伸方向方面实现了99.58%的准确性.
• 显示了634.12的高标尺系数和0.01%的超低检测极限.
• 展现出出色的耐用性,超过15,000个周期,并在辐射动脉脉冲和喉振动监测中得到了验证.

结论:

• 该IOHSDR设备提供同时同位素的全向过敏应变传感和精确的方向检测.
• 这项技术为先进的可穿戴健康监测设备打开了新的可能性.
• 传感器的性能超过了单轴应变传感器目前的局限性.