韓國高麗大學Nature子刊：電子皮膚新設計！打開手勢識別全新應用！

導讀

手勢長期以來一直被用來傳達直觀的非語言信息，例如表情、情緒或命令等。由于手勢的多樣性和在一些特殊情境下的有效性，開發可傳遞復雜信息的手勢信息系統十分必要。近來，研究人員通過將手指運動與傳感技術相結合，創建了可用于實時檢測和解釋手指運動的人機界面 （HMI）。理想情況下，用于手指運動識別的人機界面應柔軟、輕便且機械堅固，以兼容手指運動，此外，該集成系統不應限制手指運動。

成果掠影

近日，韓國高麗大學的Gunuk Wang教授和韓國亞洲大學的Sungjun Park教授聯合在國際著名期刊《自然·電子學》（Nature Electronics）上發表關于電子皮膚的最新研究“Real-time finger motion recognition using skin-conformable electronics”，該工作構建了一個微型貼膚式電子系統，其由8*8的人工突觸（TOAS）陣列和有機接近傳感器（OPS）構成，該電子系統具有良好的韌性和長期穩定性，并可根據不同手勢產生多輸出電壓信號，經過神經網絡學習后，可對特定手勢所傳輸的信息進行識別。

核心創新點

該工作采用超薄氧化鈦構建的人工突觸陣列和有機接近傳感器，極大的提高了柔性電極的機械穩定性，其在高達60%的應變松弛循環后，傳感精度保持不變。

數據概覽

圖1. TOAS器件設置、成像和表征。 ?? 2023 Springer Nature

圖2. TOAS器件的性能測試。 ?? 2023 Springer Nature

圖3. OPS的表征和OPS-TOAS器件的工作原理。 ?? 2023 Springer Nature

圖4. 該器件對于手指書寫運動識別和學習能力。? ? 2023 Springer Nature

成果啟示

該工作所構建的人工突觸傳感器陣列采用超薄的氧化鈦作為原材料，解決了小微型柔性傳感電極機械穩定性差的難題，為新一代柔性電極設計提供了新思路。同時，該工作采用的神經網絡學習方法對開發具有智能化信號識別的傳感器系統提供了模板。

文獻鏈接

Nature Electronics：Real-time finger motion recognition using skin-conformable electronics

DOI：10.1038/s41928-023-01012-z

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