Meng, Wei;Bachilo, Sergei M.;Parol, Jafarali;Weisman, R. Bruce;Nagarajaiah, Satish
Structural Monitoring and Maintenance
/
v.9
no.3
/
pp.259-270
/
2022
This study explores the use of the recently developed "strain-sensing smart skin" (S4) method for noncontact strain measurements on cement-based samples. S4 sensors are single-wall carbon nanotubes dilutely embedded in thin polymer films. Strains transmitted to the nanotubes cause systematic shifts in their near-infrared fluorescence spectra, which are analyzed to deduce local strain values. It is found that with cement-based materials, this method is hampered by spectral interference from structured near-infrared cement luminescence. However, application of an opaque blocking layer between the specimen surface and the nanotube sensing film enables interference-free strain measurements. Tests were performed on cement, mortar, and concrete specimens with such modified S4 coatings. When specimens were subjected to uniaxial compressive stress, the spectral peak separations varied linearly and predictably with induced strain. These results demonstrate that S4 is a promising emerging technology for measuring strains down to ca. 30 𝜇𝜀 in concrete structures.
Recently, according to change of lifestyle and increase of concerning in health, needs of the smart clothing based on the vital sign monitoring have increased. Along with this trend, smart clothing for ECG monitoring has been studied various way as textile electrode, clothing design and so on. Smart clothing for ECG monitoring can become a comfortable system which enables continuous vital sign monitoring in daily use. But, smart clothing for ECG monitoring has a weakness on artifact during motion. One of the motion artifact caused by shifting of the electrode position was affected skin change by motion. The aim of this study was to suggest electrode locations for clothing of ECG monitoring to reduce of motion artifacts. Therefore, change of skin surface during the movement were measured and analyzed in order to find location to minimize motion artifacts in ECG monitoring clothing by 3D motion capture. For the experiment, the subjects consisted of 5 males and 5 females in their 20' with average physique. As a result, the optimal location for ECG monitoring was deducted under the bust line and scapula which have least motion artifact. These locations were abstracted to be least affected by movement in this research.
To realize artificial device with sensing ability of the human skin, a mono-material tactile sensor with three sensing functions made of some elastic thin electro-conductive rubber sheet with eight latticed patch elements is proposed. This trial sensor provides the information of three kinds of model material characteristics such as thermal property, hardness property and the surface situation of materials by setting up three kinds of surface models as test materials. It can be finally expected to estimate unknown model materials by analyzing the data of the sensor.
In these days, wearable and mobile physiological sensing devices have been studied according to the increasing interest on the healthy and wellbeing life. However, these sensing devices display just the sensing results, such as heart rate, skin temperature, and its daily records. In this work, we propose the novel type of mobile physiological sensing device which deliver the user comfortable grabbing feeling. In addition, we indicate the personalized physiological signal analysis result which be concluded by the different analysis results according to the person to person. In order to verify this sensing device, we collect the data set from 4 different users during a week and measure the physiological signal such as heart rate, hand temperature, and skin conductance. And we observe the result how the analysis results shows the difference between the users. We expect that this work can be applied in the various health care applications in the near future.
Human state in human-machine systems highly affects the overall system performance, and should be detected and monitored. Physiological cues are essential indicators of human state and useful for the purpose of monitoring. The study presented in this paper was focused on developing a bio-inspired sensing system, i.e., Nano-Skin, to non-intrusively measure physiological cues on human-machine contact surfaces to detect human state. The paper is presented in three parts. The first part is to analyze the relationship between human state and physiological cues, and to introduce the conceptual design of Nano-Skin. Generally, heart rate, skin conductance, skin temperature, operating force, blood alcohol concentration, sweat rate, and electromyography are closely related with human state. They can be measured through human-machine contact surfaces using Nano-Skin. The second part is to discuss the technologies for skin temperature measurement. The third part is to introduce the design and manufacture of the Nano-Skin for skin temperature measurement. Experiments were performed to verify the performance of the Nano-Skin in temperature measurement. Overall, the study concludes that Nano-Skin is a promising product for measuring physiological cues on human-machine contact surfaces to detect human state.
Advanced tactile sensors are receiving significant attention in various industries such as extended reality, electronic skin, organic user interfaces, and robotics. The capabilities of advanced tactile sensors require a variety of functions, including position sensing, pressure sensing, and material recognition. Moreover, they should comsume less power and be bio-friendly with human contact. Recently, a tactile sensor based on the triboelectrification effect was developed. Triboelectric tactile sensors have the advantages of wide material availability, simple structure, and low manufacturing cost. Because they generate electricity by contact, they have low power consumption compared to conventional tactile sensors such as capacitive and piezoresistive. Furthermore, they have the ability to recognize the contact material as well as execute position and pressure sensing functions using the triboelectrification effect. The aim of this study is to introduce the progress of research on triboelectrification-based tactile sensors with various functions such as position sensing, pressure sensing and contact material recognition.
This paper discusses a physiological approach motivated by the study of human hands for robot hand force control. It begins with an analysis of the human's grasping behavior to see how humans determine the grasp forces. The human controls the grasp force by sensing the friction force, that is, the weight of the object which is felt on his hand, but when slip is detected by sensing skin acceleration, the grasp force becomes much greater than the minimum force required for grasping by adding the force which is proportional to the acceleration. And two methods that can predict when and how fingers will slip upon a grasped object are considered. To emulate the human's capabilities, we propose a method for determination of as grasp force, which uses the change in the friction force. Experimental results show that the proposed method can be applied to control of robot hands to grasp objects of arbitrary weight stably without skin-like slip sensors.
The visual sensing of human hands plays an important part in many man-machine interaction/interface systems. Most existing visionbased hand detection techniques depend on the color cues of human skin. The RGB color image from a vision sensor is often transformed to another color space as a preprocessing of hand detection because the color space transformation is assumed to increase the detection accuracy. However, the actual effect of color space transformation has not been well investigated in literature. This paper discusses a comparative evaluation of the pixel classification performance of hand skin detection in four widely used color spaces; RGB, YIQ, HSV, and normalized rgb. The experimental results indicate that using the normalized red-green color values is the most reliable under different backgrounds, lighting conditions, individuals, and hand postures. The nonlinear classification of pixel colors by the use of a multilayer neural network is also proposed to improve the detection accuracy.
The study relates to achievement and analysis of 3-dimensional spatial pulse wave archived by a spatially arterial pulse diagnostic apparatus (SAPDA), wherein a pulse sensing part array consists of multiple hall devices and is located over a skin contacting part which consists of a magnetic material. When a radially arterial pulse is transferred to the magnetic material, which is contacted skin that results in changes in a magnetic field of the lower part of the pulse sensing part array, the changes in a magnetic field can be detected by the commercial Hall semiconductor device of the pulse sensing part array. Finally, according to development of SAPDA, the 3-dimensionally arterial pulse waveform can be measured noninvasively by detecting the changes of the magnetic field.
The human pulse wave is a vital biosignal that includes the diagnostic data related with the heart and the cardiovascular system of human body. Based on the mechanical transducing method, a pulse detection transducer using optical fiber was developed to acquire the pulses non-invasively. To improve the detection efficiency, we proposed a new design that consists of two combinational parts; detecting part, which is in contact with the pulsating skin and transmits the displacement motion of the pulsating skin to the sensing part, and sensing part, which converts the physical quantity transmitted from the detecting part to electronic signal. By using the new method, we confirmed that the proposed transducer can detect the C point(incisura) and the T wave(tidal wave) which is not easily detected by existing transducers.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.