中国石油大学:研究人工智能辅助的柔性可穿戴力致发光比色应变传感器系统

柔性可穿戴应变传感器是未来物联网不可或缺的基本核心组件之一,在健康监测、姿态识别、工程材料机械形变监测、人机接口以及软体机器人等领域具有巨大的应用潜力。目前,大多数柔性可穿戴应变传感器将机械形变转换为电流或电压等电信号。这类可穿戴传感器往往需通过复杂布线与大型设备相连,以进行数据收集和处理,导致高功耗、信号读取延迟、工作范围受限、用户体验不佳,严重阻碍了此类可穿戴应变传感器的实际应用。与传统可穿戴应变传感器相比,柔性力致变色/力致发光应变传感器可将应变信号转化为颜色信号。智能手机等移动设备可通过摄像头直接捕捉由应变引起的颜色变化,无需复杂的布线或无线通信单元即可将信号传输至数据采集和处理模块,可极大降低传感器制造和使用难度与成本。通过用户友好的智能手机应用程序或用户界面,可实现与人工智能深度学习数据处理系统的深度结合,实现应变数据的智能处理。因此,构建具有颜色数据自动采集、处理以及显示功能的柔性可穿戴智能比色应变传感系统具有重要意义。

复杂的布线、庞大复杂的数据采集设备以及传感数据现场快速解读的难题,极大限制了柔性应变传感器作为可穿戴设备的实际应用。为解决上述问题,中国石油大学(华东)张冬至、董炎等人通过智能手机将基于深度学习的颜色数据处理系统(CDPS)与三明治结构的柔性力致发光比色应变传感器(SFLC)薄膜相结合,开发了一种人工智能辅助的无线、柔性、可穿戴的力致发光比色应变传感器系统(AIFWMLS)。所构建SFLC薄膜结构简单,易于制造,具有优异稳定的力致发光性能。所构建CDPS系统通过智能手机可与SFLC薄膜深度集成,能够快速准确地提取并解读SFLC薄膜的颜色,将其转换为应变值,并自动校正因测试环境色温变化而产生的误差,显著提高了应变检测的准确性。该研究构建了基于AIFWMLS系统的智能手套手势识别传感器,展示了该型传感器在手势与姿态识别领域的巨大应用潜力。此外,该研究还展示了SFLC薄膜作为加密设备的应用潜能。该研究表明,以智能手机为媒介,将基于深度学习的人工智能数据处理系统与SFLC力致发光比色传感薄膜结合,可助力突破比色应变传感器颜色到应变值转换瓶颈,推动柔性可穿戴应变传感器从实验室研究走向消费市场。

 


相关新闻
森瑟科技:聚焦创新成果,共话合作机遇 —— 上海传感器展诚邀您
尊敬的客户及合作伙伴: 创新是传感器行业发展的不竭动力,而合作则是将创新成果转化为实际价值的关键。2025 年中国(上海)国际传感器技术与应用展览会,便是一场汇聚创新成果、孕育合作机遇的行业盛会。森瑟科技诚挚邀请您于 9 月 24 日至 26 日,莅临我们的 C047 展台,一同见证创新力量,共商合作未来。
2025年08月20日
森瑟科技即将亮相 2025 中国工业设备智能运维大会暨创新成果展
4 月 16 日至 18 日,由中国机械工业联合会与中国机电装备维修与改造技术协会主办的 “第四届中国工业设备智能运维大会暨创新成果展” 将在杭州盛大召开。届时,深圳市森瑟科技发展有限公司将携前沿产品与技术精彩亮相,展台号为 B42。
2025年04月08日
深圳国际传感器与应用技术展览会盛大开展,森瑟科技闪耀登场
​2025 年 3 月 31 日至 4 月 2 日,第三届深圳国际传感器与应用技术展览会(Sensor Shenzhen)在深圳会展中心(福田)盛大开幕。作为中国感知领域覆盖面最广、产业链最全面的展会,本届 Sensor Shenzhen 再次成为行业焦点,吸引了来自全球的众多企业与专业人士。
2025年03月31日
森瑟科技诚邀您莅临深圳国际传感器展会
2025 年 3 月 31 日至 4 月 2 日,备受瞩目的 “深圳国际传感器与应用技术展览会” 即将盛大启幕,这无疑是一场汇聚全球前沿传感科技与创新应用的行业盛会。
2025年02月21日
森瑟科技2025年春节假期安排
尊敬的合作伙伴及全体员工: 大家好! 感谢所有同仁及合作伙伴一直以来对森瑟科技的辛勤付出和全力支持。 根据国务院办公厅放假通知并结合公司实际情况,现将我公司2025年春节放假安排通知如下:
2024年12月24日