摘要:具有人体关节弯曲状态和空间位置感知相结合的柔性应变-磁场双模传感器可提供一种响应迅速、界面友好和应用灵 活的人机交互方法。 受传感结构制约、小型化可穿戴平台算力及功耗的限制,这类器件目前难以实现人体姿态、位置等多信息 的同时感知,以及多信息交互所需复杂模型的部署。 为了实现高灵敏度和快速响应的力-磁双感知,提出了一种由 Co-Fe 薄膜 和平面磁场传感线圈组成的磁致伸缩柔性传感器。 在 10~ 65 mm 的弯曲半径 ρ 作用下,传感器的最大灵敏度为 22 mV/ mm。 在 1~ 11 kA/ m 的磁场 H 作用下,传感器的最大灵敏度为 1. 78 mV/ (kA/ m)。 在 1~ 4 Hz 的不同 ρ 和 H 下,传感器灵敏度变化均小 于 1. 6% ,具有较好的动态输出稳定性。 通过分析双感知传感器的输入/ 输出信号特征,构建了支持传感器信号处理和传输的传 感系统,实现了双感知数据的采集。 利用自适应模糊神经网络分析手势和位置信息用于手势识别,对传统应力或弯曲传感器易 混淆的 12 种手势进行分类识别,准确率达到 90. 1% 。 此外,结合触觉反馈方法增强系统的信息交互能力,通过产生不同幅度和 持续时间的振动反馈,帮助用户更好地掌握虚拟环境中的动作效果和相对位置。 传感系统推理用户的手势动作和指令,并触觉 反馈设备的响应结果,实现了人与设备之间的双向信息交互。