手指动作识别是实现基于手势的人机交互的关键技术之一,目前主要有两类识别方法,其一是基于视觉传感器的手指动作识别,另一种则是基于运动传感器的手指动作识别。这两种方法是目前手势识别领域的研究热点,但是距离它们被广泛应用还存在各种各样的问题和局限性。首先,基于视觉传感器的手势识别技术一般存在应用环境受到局限的问题,对于环境光、背景等因素有着较高的要求;其次,基于运动传感器的手势识别技术一般设计为检测手指运动姿态的装置,例如数据手套或指轮式鼠标,它们往往需要额外的开关装置,同时还会完全占用用户的手部。为了解决上述的手部占用问题,我们在论文工作期间提出了一种基于运动传感器检测腕部肌肉运动来间接实现手指动作识别的方法,其中的运动传感器是由PVDF(Polyvinylidene Fluorid,聚偏氟乙烯)薄膜制作的压力传感器。本文主要的工作内容可以概括为三个方面:1.研究了一套用于感知腕部运动信号的离散式PVDF传感器阵列及腕部可穿戴设备。本文以PVDF运动检测传感器为基础,经过对手部骨骼和肌肉进行的生理学分析以及验证实验,研究了一种可以充分感知手指动作时候的腕部运动信号的传感器阵列结构;然后基于上述传感器阵列设计了配套的采集系统,并制备了腕部可穿戴式采集装置。2.研究了PVDF传感器及其阵列的小型化技术。首先改进了小型化PVDF传感器单元的结构,研究了其制备工艺及流程;然后研究了传感器性能检测技术,搭建了性能检测平台;最后初步设计了小型化传感器的阵列结构并制作了可穿戴式设备。3.提出了一套适用于多通道PVDF传感器阵列的手指动作识别算法。该算法包括信号预处理算法、手指动作信号段提取算法、特征向量构造方法、手指动作数据库的建立以及四层BP神经网络的搭建。使用该算法配合PVDF传感器阵列进行了手指动作识别实验,实验结果表明了本文提出的使用PVDF传感器检测腕部运动信号配合手指动作识别算法能够有效的实现手指动作的检测及其语义识别。通过学位论文工作期间的研究,我们提出的基于PVDF运动检测传感器的腕部传感器阵列能够在佩戴便捷舒适的情况下,通过腕部检测有效的实现了手指动作识别,并且实现了用户手部的完全解放,将是一种在人机交互领域具有竞争力的移动式终端设备。