编织应变传感器结构的优化,用于实时的韩国手语翻译手套系统

科学领域:

• 织工程 织工程 织工程
• 可穿戴技术可穿戴技术
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 手语识别系统经常面临准确性和现实世界的应用性方面的挑战.
• 现有的可穿戴传感器可能缺乏持续使用所需的灵敏度,响应能力和耐用性.

研究的目的:

• 开发一个使用针织式应变传感器进行实时手语翻译的综合系统.
• 研究针织结构对传感器性能的影响,以实现最佳的手语识别.
• 创建一个可穿戴的手套系统,用于实际的手语沟通.

主要方法:

• 制造了五种不同的针织拉伸传感器,可改变导电性线的位置和弹性线的存在.
• 分析了电气和机械性能 (灵敏度,响应性,可靠性,可重复性).
• 将优化的传感器集成到一个带有微控制器单元 (MCU) 和蓝牙低能耗 (BLE) 的针织手套中.

主要成果:

• 没有弹性线的平板织结构和统一的反向导电线定位产生了最佳的传感器性能 (测量系数为88).
• 传感器在每分钟50个周期的响应时间<0.1s,在各种条件下表现稳定.
• 集成系统在实时识别12种韩国手语 (KSL) 姿态方面达到98.67%的准确性.

结论:

• 量化阐明了用于手语应用的针织传感器中的结构性能关系.
• 开发了一个实用,可穿戴的系统,具有商业化潜力,用于现实世界手语通信.
• 证明了基于织品的传感器对于准确和实时的手语翻译的有效性.