近日,电子科学与技术学院陈忠教授/廖新勤副教授团队在意图识别触摸传感器取得重要进展,相关成果以“In-Sensor Touch Analysis for Intent Recognition”为题发表于国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》上。
触觉意图识别系统是满足人类需求和人性化服务的高度需求,应该准确理解和识别人类的意图。基于视觉传感器的意图识别系统容易受到外部光线条件的干扰;听觉意图识别系统会因外部环境声音而导致识别准确性下降,从而在嘈杂的环境中带来准确识别的挑战。与其他传感系统相比,触觉意图识别系统不受周围环境的影响,因为触觉感知依赖于与物体或表面的直接物理接触。它将使系统不易受到照明、声音或其他外部因素变化的影响。
受蜘蛛网启发的螺旋型意图识别触摸传感器
传统的意图识别触摸传感器通常利用时间驱动的传感器阵列来实现高时空分辨率,然而,这不可避免地遇到了可扩展性低、数据量大和处理复杂等挑战。为了解决上述问题,研究团队发展了一种具有传感器内计算功能的事件驱动型意图识别触摸传感器(IR触摸传感器)。事件驱动和传感器内计算的优势使IR触摸传感器能够实现超高分辨率,并通过内在简洁的数据获得完整的意图信息。它实现了动作轨迹的关键信号提取,具有0.4 ms的快速响应时间和>10,000次循环的出色耐用性,带来了触觉意图识别的重要突破。多功能应用证明了IR触摸传感器的集成功能,在全天候环境中都能发挥出巨大的交互潜力。此外,提出了一种机器学习辅助的智能手写识别系统,以展示IR触摸传感器在远程医疗触诊和治疗中的实用性。这项工作为触觉意图识别提供了新的见解,这可能在可穿戴设备、智能机器人、医疗触诊和治疗等方面得到广泛应用。
厦门大学为该文章的第一署名单位,该项研究工作是在陈忠教授与廖新勤副教授共同指导下完成,新加坡南洋理工大学郑元谨教授(卓越集成电路设计中心主任)、北京科技大学廖庆亮教授(长江学者、院长)提供重要支持帮助,22级硕士研究生许奕晶为文章第一作者。研究工作得到了国家自然科学基金、福厦泉国家自主创新示范区合作项目、福建省自然科学基金和中央高校基本科研业务费等资助。
IR 触摸传感器的交互应用