压阻式柔性应变传感纤维的手指姿态识别装置

作者：常龙飞; 牛清正; 宋伟; 唐振华; 何青松; 胡佳佳; 胡颖^*

来源：西安交通大学学报, 2020, 54(08): 116-123.

• 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

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。

• 单位
  南京航空航天大学; 合肥工业大学; 西安交通大学