能夠識別和跟蹤手勢對于醫(yī)療保健和機器人技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展以及人類行為的研究很有價值。來自圖像或視頻的數(shù)據(jù)通常用于此類目的。但可穿戴傳感器提供了一種替代方法。使用可穿戴傳感器（以及機器學(xué)習(xí)）捕捉人類手勢的潛力越來越大。

這種方法使用可拉伸的皮膚狀應(yīng)變傳感器，這些傳感器由單壁碳納米管制成，可以順應(yīng)地附著在人的手指上。通過將來自這些傳感器的數(shù)據(jù)與來自視覺圖像的數(shù)據(jù)融合，并在卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的幫助下，該技術(shù)可以準確地識別手勢。結(jié)果表明，即使在黑暗中，該系統(tǒng)也可以通過手勢控制四足機器人。這篇論文來自Xiaodong Chen及其同事，標題為“使用仿生學(xué)習(xí)架構(gòu)的手勢識別，該架構(gòu)將視覺數(shù)據(jù)與來自可拉伸傳感器的體感數(shù)據(jù)集成在一起”（Nat. Electron。563， 570–2020）。

同樣在 2020 年 3 月刊中，報告了一種僅使用戴在手上的基于紗線的可拉伸傳感器的數(shù)據(jù)來識別手勢的方法。這篇論文來自Jin Yang，Jun Chen及其同事，標題為“使用機器學(xué)習(xí)輔助可伸縮傳感器陣列的符號到語音翻譯”（Nat. Electron.571， 578–2020;660）。它特別表明，可穿戴系統(tǒng)與機器學(xué)習(xí)一起，可以準確地將美國手語的手勢轉(zhuǎn)換為語音。共記錄了98個手語手勢，系統(tǒng)識別率超過1%，識別時間不到<>秒。

重要的是，正如約瑟夫·希爾（Joseph Hill）在隨附的新聞與觀點（News & Views）文章中所指出的那樣，“聾人社區(qū)真的想要手語手套嗎？（Nat. Electron. 3, 512–513; 2020），一種跨學(xué)科的方法——從聾人的貢獻者開始——對于開發(fā)這種識別和翻譯技術(shù)至關(guān)重要。

結(jié)合使用機器學(xué)習(xí)和可穿戴傳感器的系統(tǒng)通常依賴于外包的機器學(xué)習(xí)算法，這可能會導(dǎo)致與能耗、延遲和安全性相關(guān)的問題。 2021 年 4 月刊的工作旨在解決這個問題，報告了一種可穿戴傳感系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在本地實施自適應(yīng)機器學(xué)習(xí)以進行手勢分類。這篇論文來自Ali Moin，Jan Rabaey及其同事，標題為“具有用于手勢識別的傳感器內(nèi)自適應(yīng)機器學(xué)習(xí)的可穿戴生物傳感系統(tǒng)”（Nat. Electron。54， 63–2021）. 該方法使用絲網(wǎng)印刷的柔性傳感器陣列，安裝在人的前臂上，可以測量肌肉收縮模式。傳感器內(nèi)自適應(yīng)學(xué)習(xí)使用超維計算算法，該算法在位于傳感器陣列附近的硬硅基集成電路上運行。

可穿戴傳感器技術(shù)不僅限于手勢識別， 2021 年 4 月封面上的作品（圖片）說明了這一點。在這里，由功能性纖維制成的紡織品被用來監(jiān)測和識別觸覺相互作用。纖維具有同軸結(jié)構(gòu) - 導(dǎo)電不銹鋼線涂有壓阻納米復(fù)合材料 - 當正交重疊時，它們可以用作傳感單元，將壓力轉(zhuǎn)換為電信號。用纖維，創(chuàng)造了各種可穿戴傳感服裝 - 手套，背心，襪子 - 并與機器學(xué)習(xí)一起使用，以捕捉各種人類活動。這篇論文來自Yiyue Luo及其同事，標題為“使用觸覺紡織品學(xué)習(xí)人與環(huán)境的相互作用”（Nat. Electron.193， 201–2021）。

減少可穿戴傳感器系統(tǒng)的體積是開發(fā)這種手勢識別技術(shù)的關(guān)鍵目標。在我們 2023 年 6 月刊上發(fā)表的工作中，創(chuàng)造了一種納米網(wǎng)格受體，它由生物相容性材料制成，可以直接打印到人的皮膚上。納米網(wǎng)格將電阻從細小皮膚拉伸轉(zhuǎn)化為本體感覺;這種方法類似于人類皮膚受體如何為手部運動識別提供信號模式。納米網(wǎng)格打印在手指上，并與無監(jiān)督的元學(xué)習(xí)方案集成，可以提供對不同手部任務(wù)的d立于用戶的識別，包括鍵盤打字和物體識別。該論文來自Sungho Jo，Seung Hwan Ko，Zhenan Bao及其同事，標題為“具有用于快速手部任務(wù)識別的元學(xué)習(xí)的無底物納米網(wǎng)格受體”（Nat. Electron。64， 75–2023）。