基于PVDF的穿戴式設(shè)備用傳感器陣列研究.pdf

1、由于穿戴式設(shè)備使用方便快捷，更強(qiáng)調(diào)用戶體驗(yàn)和環(huán)境感知能力，人機(jī)交互方式正在從基于傳統(tǒng)設(shè)備向基于穿戴式設(shè)備的方向發(fā)展。手勢識(shí)別技術(shù)作為人機(jī)交互技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)極有潛力的研究方向，目前主要分為兩種:1.基于視覺圖像的;2.基于運(yùn)動(dòng)傳感器的。基于視覺圖像的手勢識(shí)別技術(shù)是手勢識(shí)別技術(shù)中的主流技術(shù)，但由于設(shè)備昂貴、對環(huán)境依賴度高等原因?qū)嶋H應(yīng)用效果不佳?；谶\(yùn)動(dòng)傳感器的手勢識(shí)別技術(shù)通常通過加速度傳感器、三軸陀螺儀等傳感器來采集數(shù)據(jù)，一方面只能采集到其

2、位置或坐標(biāo)信息，并不能采集到運(yùn)動(dòng)信號(hào)，另一方面手勢的識(shí)別不僅需要時(shí)間信息也需要空間信息，單個(gè)的傳感器采集到的信息也不夠全面。
　　本文針對這種情況，基于PVDF（Polyvinylidene Fluorid，聚偏氟乙烯）壓電薄膜設(shè)計(jì)了一個(gè)適用于穿戴式設(shè)備的、采集腕部運(yùn)動(dòng)信號(hào)的智能傳感器陣列。PVDF是一種具有強(qiáng)壓電性的壓電材料，且具有柔軟，質(zhì)輕，與人體匹配性好等顯著優(yōu)點(diǎn)。本文基于穿戴式設(shè)備的特點(diǎn)和PVDF的壓電特性，提出了一個(gè)帶有

3、曲面彈性背襯、集成了傳感器預(yù)處理電路、可用于腕部運(yùn)動(dòng)信號(hào)測量的傳感器結(jié)構(gòu);基于PVDF壓電傳感器的特性，利用揚(yáng)聲器搭建了一個(gè)對傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)測試的測試平臺(tái);基于手部解剖學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，提出了一種科學(xué)的腕部傳感器陣列結(jié)構(gòu)，并完成了傳感器陣列中相關(guān)信號(hào)預(yù)處理電路、信號(hào)采集電路和信號(hào)采集軟件的設(shè)計(jì);基于對手勢動(dòng)作的分析，提出了一種合理的手勢動(dòng)作的編碼規(guī)則。進(jìn)一步的本文還在Windows系統(tǒng)下搭建了相應(yīng)的多通道傳感信號(hào)實(shí)時(shí)采集繪圖顯示平臺(tái)，并基