電子皮膚センサーは人間の動きを解読します

離れた場所から人間の動きを捉えることができる、動力付きの単一ひずみの電子皮膚センサーが開発されました。手首に配置されたひずみセンサーは、元の動きを反映した仮想3Dハンドを使用して、複雑な5本の指の動きをリアルタイムでデコードします。迅速な状況学習（RSL）によって強化された深いニューラルネットワークは、皮膚の表面上の位置に関係なく、安定した動作を保証します。

従来のアプローチでは、ターゲット領域の曲線面全体をカバーする複数のセンサーネットワークが必要です。従来のウェーハベースの製造とは異なり、このレーザー製造はモーショントラッキングの新しいセンシングパラダイムを提供します。測定システムは、レーザー技術を使用して金属ナノ粒子フィルムに亀裂を生成することにより、複数の指の動きに対応する信号を抽出します。次に、センサーパッチをユーザーの手首に取り付けて、指の動きを検出しました。

この研究のコンセプトは、すべての関節や筋肉にセンサーを取り付けるよりも、単一の領域を特定する方が動きを特定するのに効率的であるという考えから始まりました。このターゲティング戦略を機能させるには、すべてが収束するポイントでさまざまな領域からの信号を正確にキャプチャしてから、収束した信号に絡み合っている情報を分離する必要があります。ユーザーの使いやすさと機動性を最大化するために、研究チームは単一チャネルセンサーを使用して、複雑な手の動きに対応する信号を生成しました。

RSLシステムは、手首の任意の部分からデータを収集し、元の動きを反映した仮想3Dハンドを使用して、リアルタイムのデモンストレーションでモデルを自動的にトレーニングします。センサーの感度を高めるために、研究者はレーザー誘起ナノスケールクラッキングを使用しました。

この感覚システムは、小さな感覚ネットワークで全身の動きを追跡し、ウェアラブルVR/ARシステムに適用できる人間の動きの間接的なリモート測定を容易にします。研究チームは、センサー信号パターンを一時的なセンサーの動作をカプセル化する潜在空間に分析し、潜在ベクトルを指の動きの距離空間にマッピングしました。

システムは他の体の部分に拡張可能です。たとえば、骨盤から歩行動作を抽出することができます。このテクノロジーは、健康状態の監視、モーショントラッキング、ソフトロボティクスでの使用が期待されています。

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