信息光电子科技学院李昕明研究员课题组在可穿戴动觉感知器件研究取得重要进展
近日，我校信息光电子科技学院李昕明研究员课题组在可穿戴动觉感知器件及其运动解耦方面取得重要进展。该研究提出了一种应变响应模式设计方法，以准确描述复杂物理场景中的运动变形，相关成果以“Differential design in homogenous sensors for classification and decoupling kinesthetic information through machine learning”为题在线发表在应用物理领域著名学术期刊Applied Physics Review 《应用物理评论》上（ 影响因子： 19.527 ）， 并被编辑选为期刊推荐论文（Featured Article）。
人机交互中的动觉感知技术在医疗、运动、虚拟现实等领域具有重要意义。动觉是人类一种与运动相关的身体感觉，能够帮助人类感知身体的运动状态。对于智能感知系统，如何通过传感系统的设计描述运动状态，类似于人类的“动觉感知”，是十分重要的。对于可穿戴设备，往往通过应变传感器测量目标物体的表面形变以描述其运动状态。然而待测物体的表面形变往往由多种简单形变复合而成，无法被一维的信号描述，从而导致传感系统无法反映复杂的运动。
针对该问题，李昕明研究员课题组提出了一种柔性传感单元的差分设计，通过多路电信号的变化反映复杂物理场景中不同运动行为的应变场差异。通过与机器学习算法结合，这一差分设计对于复杂空间形变的解耦准确率可以达到 95%以上。该工作通过深入讨论信号、形变与运动之间的关系，利用空间分布调控的方法，巧妙地解决了应变传感器在复杂场景下的动觉感知问题，并可用于可穿戴式全身动觉感知设备的设计和开发中。
我校信息光电子科技学院硕士生周远志为论文第一作者，李昕明研究员为论文通讯作者，华南师范大学为第一完成单位，合作参与者包括中山大学桂许春副教授。上述研究得到了广东省自然科学基金、广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室、华南师范大学科研启动基金、华南师范大学物理学部青年培育基金等项目的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1063/5.0144956