可穿戴式布莱叶盲文识别系统及其识别方法、制备方法技术方案

技术编号:24032919 阅读:43 留言:0更新日期:2020-05-07 01:07
本发明专利技术提供了一种基于高密度柔性触觉传感器的可穿戴式布莱叶盲文识别系统。该识别系统主要由行列复用的柔性触觉压阻式传感器阵列和采集电路组成。触觉传感器阵列整体重量轻,具有高度的便携性,无需人工干预,无需额外光源,可以在潮湿的环境下正常工作。同时提供了一种识别方法和制备方法。识别方法采用模板匹配算法可以准确识别布莱叶盲文,将传感器采集到的压力信号转化为电压信号,进而转化为被测者手指按压的盲文字符,最后发送到应用终端上进行显示,并由耳机播放语音,辅助视障人群理解盲文。制备方法简单,易于大规模生产,成本较低,具有切实可行的实际意义。

Wearable Braille recognition system and its recognition method and preparation method

【技术实现步骤摘要】
可穿戴式布莱叶盲文识别系统及其识别方法、制备方法
本专利技术涉及柔性触觉传感器
,具体地,涉及一种基于高密度柔性触觉传感器的可穿戴式布莱叶盲文识别系统及其识别方法、制备方法。
技术介绍
触觉,作为人类重要的感知能力之一,使得我们在与外界接触时,能有效地分辨力觉、滑觉、扭转、纹理,甚至还包括温度和湿度等参数,帮助人类感知外界的变化并传递给大脑做出相应的判断。同时,触觉也是人机交互过程中最为重要的物理量之一,是人与机器进行信息互换的媒介和支撑。因此,越来越多的人机交互平台、机器臂、可穿戴设备都对高精度的触觉传感阵列提出了要求。触觉传感器中最常见的单一检测对象是对压力的检测,主要包括压阻式压力传感器、电容式压力传感器、压电式压力传感器和摩擦电式压力传感器。压阻式压力传感器的主要作用机制是当垂直的压力作用于传感器上时,引起压阻材料的电阻发生变化,并将该种电阻变化转变为对应的电压变化,进而通过后端的采集电路进行放大、比较和数据处理,反应压力的幅值大小和位置分布。压阻式压力传感器的原理简单,测试电路结构容易实现,因此被广泛应用于生活中的压力测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可穿戴式布莱叶盲文识别系统,其特征在于,包括:/n-柔性触觉传感器阵列,所述柔性触觉传感器用于检测盲文凸点,并将传感器的电阻变化转换为电压信号后发送至可穿戴式采集电路;/n-可穿戴式采集电路,所述可穿戴式采集电路用于对接收到的电信号进行数据处理和分析,生成识别结果并发送至应用终端;/n-应用终端,所述应用终端用于将接收到的识别结果进行展示并合成语音输出;/n其中:/n所述柔性触觉传感器阵列包括:由上至下依次设置的顶电极层、压阻层和底电极层;/n所述顶电极层和底电极层均包括:由下至上依次设置的柔性衬底、电极阵列和柔性间隔;所述柔性间隔为与电极阵列中每一个电极点位置具有对应开窗的间隔层;所...

【技术特征摘要】
1.一种可穿戴式布莱叶盲文识别系统,其特征在于,包括:
-柔性触觉传感器阵列,所述柔性触觉传感器用于检测盲文凸点,并将传感器的电阻变化转换为电压信号后发送至可穿戴式采集电路;
-可穿戴式采集电路,所述可穿戴式采集电路用于对接收到的电信号进行数据处理和分析,生成识别结果并发送至应用终端;
-应用终端,所述应用终端用于将接收到的识别结果进行展示并合成语音输出;
其中:
所述柔性触觉传感器阵列包括:由上至下依次设置的顶电极层、压阻层和底电极层;
所述顶电极层和底电极层均包括:由下至上依次设置的柔性衬底、电极阵列和柔性间隔;所述柔性间隔为与电极阵列中每一个电极点位置具有对应开窗的间隔层;所述顶电极层上的电极阵列和底电极层上的电极阵列之间具有对准关系。


2.根据权利要求1所述的可穿戴式布莱叶盲文识别系统,其特征在于,所述柔性衬底包括如下任意一项或任意多项:
-采用聚酰亚胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯制备得到;
-厚度为27.5~50微米;
和/或
所述柔性间隔包括如下任意一项或任意多项:
-采用聚酰亚胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯制备得到;
-厚度为27.5~50微米。


3.根据权利要求1所述的可穿戴式布莱叶盲文识别系统,其特征在于,所述顶电极层的电极阵列中包含多条行电极,其中每一条行电极均包括多个电极点;所述底电极层的电极阵列包含多条列电极,其中每一条列电极均包括多个电极点;相应地,所述顶电极层上的电极阵列和底电极层上的电极阵列之间的对应关系为:所述顶电极层中的任意一条行电极总是与底电极层中的所有列电极存在垂直对应关系。


4.根据权利要求3所述的可穿戴式布莱叶盲文识别系统,其特征在于,每一条所述行电极均包括如下任意一项或任意多项:
-采用铜制备得到;
-厚度为18.5微米;
-结构采用平行直线结构、折线形电极结构以及蛇形线结构中的任意一种;
-电极上电极点的形状采用圆形、矩形以及正六边形中的任意一种;
和/或
每一条所述列电极均包括如下任意一项或任意多项:
-采用铜制备得到;
-厚度为18.5微米;
-结构采用平行直线结构;
-电极上电极点的形状采用圆形、矩形以及正六边形中的任意一种。


5.根据权利要求1所述的可穿戴式布莱叶盲文识别系统,其特征在于,所述压阻层采用包含多壁碳纳米管的聚氨酯合成物制备得到,并能够伸展及压缩。


6.根据权利要求1所述的可穿戴式布莱叶盲文识别系统,其特征在于,所述可穿戴式采集电路包括集成在手环上的分压电路和开发板,所述柔性触觉传感器通过软排线与分压电路连接;其中,所述分压电路用...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘景全姜春蓬
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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