传感器有趣的应用,你知道多少?

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尽管传感器的运用遍布日常生活的各个角落,然而一提到“传感器”这三个字,许多人仍会感到相当陌生。这种普遍现象,是绝大多数非传感器行业人士的共同体验,然而造成这种情况的原因究竟是什么?这主要源于传感器是物件最根本最初始的应用,它被置入使用情境的最深处,人们日常与之关联多属迂回而非直面,因此默默付出劳作的传感器,自然就鲜为大众所熟知和关注。

传感器的构造本身是单调的,然而它被嵌入各种情境时,也能赋予人们迥异的体验,这些情境因为传感器的加入而变得“颇具智慧”“格外敏锐”“充满意外”“异常生动”……那么现在就带大家了解传感器的一些妙用,定会令你对传感器的神奇感到赞叹。

谷歌手势操作系统Project Soli

在介绍这个系统之前,需要先明白它的核心部件,即雷达,这是一种借助电磁波搜寻目标的电子装置。它通过发射电磁波照射目标,再接收反射回来的波,从中能够测算出目标与发射点的距离,以及距离的变动情况(也就是径向速度),还能确定目标的方位和高度。

项目Soli运用无线电定位技术即雷达来侦测手势变化,雷达技术已在众多领域普及,包括监控车辆、大型物体、卫星以及飞机,而Google ATAP部门却将其用于捕捉人手的精细动作,无论是何种细微手势,都能借此与可穿戴设备、网络以及电脑设备进行沟通。雷达设备经过改造可用来感知手部动作姿态,雷达可向目标发射无线电波,接收端能截获目标反射的能量,他们还研发了手部姿态判定机制,因此能从雷达回波中解析出丰富内容,该机制可从高频雷达回波中分离出手部活动特征,依据信号进行分析能了解使用者的意图。雷达具备多种性能,例如定位精确度高,因而可以察觉极微小的活动;它适用于各种物质环境,还可以安置于物件内部,从而取得更准确的位置信息

将雷达感应与人体手势融合,可以研制出虚拟操作设备,例如用拇指在食指上上下移动,能够改变时针和分针的尺寸,拇指与食指轻点一下,即可实现暂停功能,拇指和食指相互分离,则能进行放大操作,设想这种感应装置得到广泛应用时,人们的生活将会增添许多乐趣。

拇指在食指上下滑动改变数字大小

拇指点击食指暂停

雷达捕捉人手势

扫频电容检测装置,通过频率扫描技术,实现电容值测量,用于感应目标物,具有高灵敏度,适用于多种环境,操作简便,维护成本低,是工业自动化领域常用的一种检测设备,能够有效监测位移变化,提供精确数据反馈

这项是迪士尼研究部门一项已完成的课题:Touché。Touché是一种创新传感方案,目的在于让环境具备更强的互动性和反馈能力。该方案成本低廉且便于应用,能够对多种日常物品乃至人体进行触碰、靠近以及复杂动作的识别。触碰到也能用于非传统物件,例如液体和日常用品,从而创造新颖有趣的应用。

这项技术运用了一种创新方式,名为扫频电容传感器,这种传感器并非仅能探测单一频率的电容反应,而是通过分析成百上千个频率,从而描绘出一个详尽的动态电容特征图,该特征图蕴含着使用者及其互动对象的丰富细节,不仅能够辨识复杂的手势动作,还能感知人体的靠近程度和具体方位。用感应装置对物件实施设备查验非常方便且经济实惠,仅需将一条导线与物件或操作者相接即可感知彼此间的互动。该装置配备专用操控板,此板体积小巧,采用电池供电,并集成蓝牙功能。无论是固定装置还是手持设备,都能通过加装感应装置得到有效强化。

它能有很有意思的应用,具体可以看下方的截图来体会一下。

手势的不同,感知频率也不同

几个手指相触便能被感知几个手指

当手掌覆盖在手柄上,门上会显现“请勿打扰”的字样

当一只手按在手柄处,门屏即显现“请安静进入”字样

门外拉环被握住时,门板会显现“今日已走”

超声波传感器

过去有种箱子广受欢迎,人们管它叫“自动跟随主人的行囊”,这个箱子多数人都略有耳闻,心中或许正不解:为何箱体会自行移动呢?原来箱内配置了超声波感应装置。盒内那个超声波感应装置,借助蓝牙配件,利用无线连接手段,同使用者的移动终端建立配对关系,以便取得配对成功后终端设备的确切角度和方位,然后由一个微型的计算单元,推算出使用者所处的空间坐标,同时将感应装置采集到的数据,与使用者维持特定的间距,并且箱体底部装有履带结构,一旦控制单元发出驱动指令,该箱体便能够开始行进。明白其运作方式后,是否觉得这个装置不再那么不可思议了?反而认为感应器非常奇妙了。

当Jacket遇上传感器

Levi’s与Google联手打造了名为Jacquard的智能服装计划,这件作品将衣袖改造成能控制手机的装置,是一件智能夹克。之所以称作“智能夹克”,是因为这件夹克采用导电线编织而成,并且连接到袖口那个由触感材料制成的纽扣上,该纽扣内嵌了众多感应装置。这种能散发出淡蓝色光芒、蕴含未来科技感的纽扣,既是一个蓝牙信号发射装置,又是一个蓝牙信号接收装置,正是凭借这个纽扣,人们穿上外套后无需拿出手机,就能借助这件外套与手机实现沟通。

挥一挥衣袖即可挂断电话

IMU传感器(惯性传感器)

这个传感器的名称是否让人觉得十分生疏?然而,假如告知它与虚拟现实存在紧密关联开yun体育官网入口登录app,是否就变得熟悉许多?虚拟现实应当是多数人有所耳闻的技术,倘若曾经体验过相关装置,或许会遭遇眩晕的状况,这种现象在医学上称作“VR眩晕症”。确实会感到头晕,原因是视觉感知的虚拟影像同听觉感知的实际方位存在偏差,这种偏差存在时间差,会加重大脑处理信息的压力,进而引发眩晕现象,这表明VR装置里传感器的精准度和即时性还有待提升。

惯性传感器就是IMU传感器,它涵盖了加速度感应装置、角速度测量仪以及地磁场检测器,这些设备主要用来监测头部的活动,尤其关注旋转动作。当佩戴VR装置时开元棋官方正版下载,使用者身处虚拟环境中的物理参数,关键在于头部的方向状态和所在空间坐标。所以,IMU传感器在VR技术中扮演着关键性的基础角色。因此,VR产品的使用感受,关键在于动作追踪的精确度,以及画面显示的滞后程度,这两点基本都取决于设备内IMU惯性传感器的性能。

肌电传感器

最近在某个平台上有个视频非常流行,视频里展示的是一个人戴着带有两个可动兔耳的帽子,这两个“耳朵”会随着佩戴者的面部表情而做出上下摆动的动作。大家看到这个视频是不是觉得十分奇妙呢?“耳朵”为什么会随着脸部的变化而活动,仿佛被注入了活力。其实这是因为这款帽子内部安装了能够感应肌肉电信号的装置。

这个装置利用测量人体体表肌肉电信号的方式,能够显示身体肌肉和神经的功能状态。肌肉收缩时,肌电信号会增强,肌肉放松时,该信号则会减弱,这款帽子能够监测额头的肌肉活动,瞪大眼睛时,额头肌肉会紧绷,导致肌电信号增强,这种信号由肌电传感器采集,再传送给微型处理系统,以实现“耳朵竖起来”的功能。

帽子内部结构

帽子外部造型

肌肉放松则“兔耳朵”下垂

肌肉收缩则“兔耳朵”竖起

观察这些传感器应用实例,是否忍不住赞叹它们的表现力非凡,是否觉得传感器的存在让世界增添了诸多趣味和无限可能,这种体验在日常生活中屡见不鲜,关键在于用心去发现去感知去探究事物的内在规律,从而领悟那些微小却持续发挥作用的传感器。

然而通过上述实例可以明白传感器属于根本装备,因此它的用途必须依托实际情境才能展现出来,换言之它单独运作的效果相当微薄,不过一旦和其它科技手段融合它的能力是宏大到难以预料的。这为传感器行业带来了一些思考开元ky888棋牌官网版,传感器公司若要持续经营并不断进步,仅凭自身能力远远不够,相较于其他领域的企业,传感器公司更需要积极拓展外部联系,主动与其他机构互动协作,探索更广阔的应用领域。

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