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智能交互织物技术

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-11-02 14:16:53

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 欧阳文慧 | 2023-11-02 14:16:53

智能交互织物是未来纺织品发展的重要趋势,是目前广受产学界追捧的前沿科技领域之一。随着新型智能织物的出现以及传感器和人工智能技术的发展,智能交互织物领域实现了新的突破。新型智能交互织物将可穿戴织物与传感器、人工智能等技术相结合,具有可穿戴、智能、灵活、自适应的性能,能够更好地满足人们的需求。

智能交互织物主要技术原理为利用柔性织物传感器件实现对人体多种信号的采集,然后通过WiFi、蓝牙等无线传输模式实现对信号数据的实时传输,再利用机器学习和神经网络等算法实现对所采集数据的分类处理,最后将处理后的信号利用实时可视化界面进行展示,从而实现更智能的人机交互。与传统织物相比,新型智能交互织物采用新一代智能纤维制成,并嵌入了多样化的微传感器技术,实现了将可穿戴织物与传感器、人工智能等计算机技术完美融合。具有可穿戴、智能、灵活、适应性强等特性,能够更好地满足社会需求,更容易被用户接受。智能织物的出现,标志着传统纺织业与电子技术、制造技术、传感器技术、人工智能技术、物联网技术等新兴科技的进一步融合。

1、功能性与可穿戴性的完美融合。智能织物将可穿戴织物与传感器、人工智能等计算机技术完美融合,具有可穿戴、智能、灵活、适应性强等独特特性,能够更好地满足社会需求,为用户打造高舒适度、高体验感的智能可穿戴交互物品。2、功能多样化。研发具有生理状态监测及显示、动态动作感知等具备无线信号发送功能的智能交互纺织品,基于深度学习等人工智能技术实时获取人体的重要生理指标及行为表现,从而对健康状况做出更准确地判断。研发具有定位、轨迹跟踪、压力监测等功能的智能交互纺织品,可以实时获取人体行为动作数据,从而利用多模态时空数据对人体进行建模,实现对人体行为动作的实时监测,极大的保护了人身安全。

3、交互体验感好。首先,利用对数据进行滤波以及去除异常值等预处理,保证分析数据的纯净度。其次,采用线性分析和频域分析法进一步提取信号的高维特征。最后,基于时频联合分析的结果,得到信号的细粒度信息后进行频谱分析,利用机器学习和深度学习等方法对信号执行动作分类任务,从而实现对人体不同行为动作的识别。实验结果表明,对人体动作的识别准确率可以达到90%,对推进智能感知织物的大规模部署具有重要意义。

智能交互织物是未来纺织品发展的重要趋势,是目前广受产学界追捧的前沿科技领域之一,该成果技术应用前景十分广阔。

战略需求:欧美国家意识到智能交互织物在国家战略领域中蕴藏的巨大价值。德国、澳大利亚等国也纷纷部署了“未来纺织”的国家战略,将其和工业4.0进程紧密结合在一起。

可穿戴人机交互需求:只需在衣服上轻轻滑动手指即可执行例如导航,通信和音乐播放等数字任务。

智能家居需求:智能服装、健康床垫、智慧窗帘等。

陶光明,华中科技大学武汉光电国家研究中心和材料科学与工程学院双聘教授、博士生导师、华中学者特聘岗教授、人机智能交互联合实验室主任。致力于研究多材料特种光纤、柔性微创激光手术刀技术、智能织物式柔性可穿戴器件以及纤维态软体机器人等先进功能纤维领域的跨学科研究工作,先后在Nature等国际学术杂志发表论文近60篇,拥有已授权国际/国内发明专利16项、申请国家发明专利近60项。作为项目负责人承担国家自然科学基金委面上项目、湖北省重点研发计划项目、装发、JW科技委等基础研究和应用开发等各类竞争性科研项目多项。陈敏,华中科技大学计算机学院教授,博导,美国电气电子工程师学会院士(IEEE Fellow),全球高被引学者。嵌入与普适计算实验室主任,计算机学院数据工程所所长。长期从事认知计算、数据驱动的计算与通信、无线缓存、深度学习、物联网、大数据分析、5G网络、医疗AI等研究。共出版了300 余篇论文,12本学术专著或教材,其中第一作者8本。2012 年以来承担相关国家级省部级项目8 项,获国家发明专利以及软件著作权10 项。

1、随着人类生活水平的提高,智能可穿戴产品的需求与要求正不断上升,人类期望人机交互能够实现更为自然、更多模式的交互方式,并拓宽其应用领域,使其能够更好地服务于人类生活。

2、基于智能可穿戴技术这样一个数百亿美元的新产业,此后其营收规模与出货量必将逐年稳步增长。

3、智能交互织物的出现,极大地促进了传统纺织业与电子技术、制造技术、传感器技术、人工智能技术、物联网技术等新兴科技的进一步融合。

基于该项目成果,计划与智能纺织、可穿戴人机交互、智能家居等相关领域的单位合作,通过技术服务、技术转让、技术许可、技术入股等方式,推动“智能交互织物技术”成果的产业化应用。