利用自供电且单电极的运动传感器（该传感器采用InN纳米线制造）实现手势识别

《Materials Horizons》：Hand-gesture recognition using self-powered and single-electrode motion sensors fabricated with InN nanowires

本研究开发了一种基于InN纳米线和石墨烯的自供电单电极压电运动传感器（PMS），用于精准监测手势动作。相较于双电极结构，该传感器具有结构更简单、无电极屏蔽效应和短路风险更低等优势。系统测试表明其性能稳定，连续工作30天仍有效。通过14片传感器组成的指关节模块，成功实现了对软式棒球、标准棒球和高尔夫球三种不同尺寸球体的手势识别，验证了该传感器在复杂人机交互技术中的可行性。

　　

准确监测人类动作（如手势）的能力对于建立人机交互（HMI）系统至关重要，这些系统可应用于机器人技术、人工智能和物联网等前沿领域。在这项研究中，我们开发了自供电的单电极压电运动传感器（PMSs），用于精确检测手势。这些传感器以半导体InN纳米线（NWs）和石墨烯作为响应介质和载流子运动通道。与双电极配置的运动传感器相比，单电极设备具有显著优势，包括结构简单、无需顶部电极的屏蔽效应以及降低因短路导致的故障风险。通过对自供电PMSs进行系统分析（改变应变程度、相对湿度、弯曲次数和工作时间（最长30天）（（分析表明，该设备的性能足以满足实际应用需求）。一个由14个芯片组成的PMS模块被安装在左手的指关节上，能够成功区分不同体积物体（软球、棒球和高尔夫球）所对应的手势。这一结果表明，基于InN纳米线的单电极PMSs有助于实现先进的人机交互技术。