Das TBSI hat eine mehrdimensionale intuitive Mensch-Maschine-Schnittstelle für intelligente Handschuhe entwickelt, die auf triboelektrischen Nanogenerator-Sensoren basiert

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Tsinghua Shenzhen International Graduate School

Dec 27, 2021, 13:00 ET

SHENZHEN, China, 27. Dezember 2021 /PRNewswire/ -- Die Gruppe von Hongyan Fu und die Gruppe von Wenbo Ding am Tsinghua-Berkeley Shenzhen Institute, Tsinghua University Shenzhen International Graduate School, haben wichtige Erfolge bei der Erforschung neuartiger HMI erzielt. Sie schlugen einen einfachen strukturierten triboelektrischen Biegewinkel-Nanogenerator (BA-TENG) vor und entwickelten ein intelligentes HMI-System aus flexiblen Geräten, drahtlosen Echtzeit-Kommunikationsmodulen und grafischen Schnittstellen. Der Biegewinkelsensor ist in der Lage, mehrdimensionale Informationen in Handgesten zu erkennen, einschließlich Fingerbeugewinkel, Beugegeschwindigkeit und Beugezeit. Die Ergebnisse der Teams wurden kürzlich unter dem Titel „Triboelectric Bending Sensor based Smart Glove towards Intuitive Multi-Dimensional Human-Machine Interfaces" in der führenden internationalen Zeitschrift Nano Energy veröffentlicht. Ihr Beitrag wurde auf der Titelseite der Zeitschrift abgebildet und unter den 160 für die Ausgabe eingegangenen Artikeln ausgewählt (https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106330).

Die Entwicklungen im Bereich der Mensch-Maschine-Schnittstellen haben die Anforderungen an humanisierte und immersive Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMIs) erhöht. Neue HMIs erfordern nicht nur ein einfaches und effizientes Design, sondern auch eine intuitive Bedienung. In dieser Arbeit wird die mehrdimensionale Signalextraktion von Handgesten durch den flexiblen Sensor und das Signalverarbeitungssystem realisiert. Auf dieser Grundlage werden verschiedene Dimensionen der HMI realisiert, darunter Smart Home (z. B. Beleuchtungssteuerung), Robotersteuerung und eine virtuelle Tastatur, die eine Benutzererkennung ermöglicht (die Erkennungsgenauigkeit kann bis zu 93,1 % erreichen). Die einzigartige, auf einem Transimpedanzverstärker basierende Signalaufbereitungsschaltung eliminiert den größten Teil des Übersprechens und Rauschens bei der Echtzeitübertragung von Mehrkanalsignalen und erhöht die Robustheit des Systems. Diese Forschungsarbeit liefert neue Ideen für die Entwicklung einer multidimensionalen HMI, die ein unbegrenztes Potenzial für künftige HMI-Anwendungen hat, darunter das Internet der Dinge, assistive Technologien und intelligente Erkennungssysteme.

Informationen zur Einrichtung:

Das Tsinghua-Berkeley Shenzhen Institute (TBSI) ist eine gemeinsame Einrichtung der Tsinghua University und der University of California, Berkeley, mit Unterstützung der Stadtverwaltung von Shenzhen. Insbesondere bietet der vollständig englischsprachige Studiengang ‚Data Science and Information Technology' einen doppelten Abschluss für das Masterprogramm. Nach Abschluss der Studienanforderungen der TBSI und der UC Berkeley können die Studierenden einen Doppelabschluss erwerben: Master of Science an der Tsinghua-Universität und Master of Engineering an der University of California, Berkeley.

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