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Self‐Powered Bio‐Inspired Spider‐Net‐Coding Interface Using Single‐Electrode Triboelectric Nanogenerator
Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2019-05-29 , DOI: 10.1002/advs.201900617 Qiongfeng Shi 1, 2, 3, 4, 5 , Chengkuo Lee 1, 2, 3, 4, 5
Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2019-05-29 , DOI: 10.1002/advs.201900617 Qiongfeng Shi 1, 2, 3, 4, 5 , Chengkuo Lee 1, 2, 3, 4, 5
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Human–machine interfaces are essential components between various human and machine interactions such as entertainment, robotics control, smart home, virtual/augmented reality, etc. Recently, various triboelectric‐based interfaces have been developed toward flexible wearable and battery‐less applications. However, most of them exhibit complicated structures and a large number of electrodes for multidirectional control. Herein, a bio‐inspired spider‐net‐coding (BISNC) interface with great flexibility, scalability, and single‐electrode output is proposed, through connecting information‐coding electrodes into a single triboelectric electrode. Two types of coding designs are investigated, i.e., information coding by large/small electrode width (L/S coding) and information coding with/without electrode at a predefined position (0/1 coding). The BISNC interface shows high scalability with a single electrode for detection and/or control of multiple directions, by detecting different output signal patterns. In addition, it also has excellent reliability and robustness in actual usage scenarios, since recognition of signal patterns is in regardless of absolute amplitude and thereby not affected by sliding speed/force, humidity, etc. Based on the spider‐net‐coding concept, single‐electrode interfaces for multidirectional 3D control, security code systems, and flexible wearable electronics are successfully developed, indicating the great potentials of this technology in diversified applications such as human–machine interaction, virtual/augmented reality, security, robotics, Internet of Things, etc.
中文翻译：
使用单电极摩擦纳米发电机的自供电仿生蜘蛛网编码接口
人机界面是各种人机交互（例如娱乐、机器人控制、智能家居、虚拟/增强现实等）之间的重要组成部分。最近，各种基于摩擦电的界面已开发用于灵活的可穿戴和无电池应用。然而，它们大多数都具有复杂的结构和大量的多向控制电极。在此，通过将信息编码电极连接到单个摩擦电电极，提出了一种具有极大灵活性、可扩展性和单电极输出的仿生蜘蛛网编码（BISNC）接口。研究了两种类型的编码设计，即通过大/小电极宽度的信息编码（L/S编码）和在预定位置有/没有电极的信息编码（0/1编码）。 BISNC 接口显示出高可扩展性，通过检测不同的输出信号模式，单个电极可检测和/或控制多个方向。此外，它在实际使用场景中还具有出色的可靠性和鲁棒性，因为信号模式的识别与绝对幅度无关，因此不受滑动速度/力、湿度等的影响。基于蜘蛛网编码概念，用于多向3D控制的单电极接口、安全密码系统和柔性可穿戴电子产品的开发成功，表明该技术在人机交互、虚拟/增强现实、安全、机器人、物联网等多元化应用中的巨大潜力， ETC。
更新日期：2019-05-29
中文翻译：
使用单电极摩擦纳米发电机的自供电仿生蜘蛛网编码接口
人机界面是各种人机交互（例如娱乐、机器人控制、智能家居、虚拟/增强现实等）之间的重要组成部分。最近，各种基于摩擦电的界面已开发用于灵活的可穿戴和无电池应用。然而，它们大多数都具有复杂的结构和大量的多向控制电极。在此，通过将信息编码电极连接到单个摩擦电电极，提出了一种具有极大灵活性、可扩展性和单电极输出的仿生蜘蛛网编码（BISNC）接口。研究了两种类型的编码设计，即通过大/小电极宽度的信息编码（L/S编码）和在预定位置有/没有电极的信息编码（0/1编码）。 BISNC 接口显示出高可扩展性，通过检测不同的输出信号模式，单个电极可检测和/或控制多个方向。此外，它在实际使用场景中还具有出色的可靠性和鲁棒性，因为信号模式的识别与绝对幅度无关，因此不受滑动速度/力、湿度等的影响。基于蜘蛛网编码概念，用于多向3D控制的单电极接口、安全密码系统和柔性可穿戴电子产品的开发成功，表明该技术在人机交互、虚拟/增强现实、安全、机器人、物联网等多元化应用中的巨大潜力， ETC。
京公网安备 11010802027423号