Klassifikation von Berührungsmustern für einen textilen haptischen Sensor

Kudlek, David

Zusammenfassung: Die Arbeit behandelt die Zusammenführung von textilen haptischen Sensoren und Berührungsklassifikation. Dabei wurden zwei Entwürfe vorgestellt. Der erste Entwurf besteht aus leitfähigem Garn, dass zu einer einzelnen Fläche verstrickt wurde. Der zweite Entwurf besteht aus silberbeschichteten Stoffen, zwischen denen eine pizeoresistive Schicht liegt. Dabei hat der Sensor ein Matrix-Layout, beim dem die einzelnen Flächen gut voneinander isoliert werden. Zur Merkmalsextrakion wurden zwei Ansätze angewandt. Für den gewirkten Sensor wurde ein Sliding Window Ansatz genutzt um Abweichungen vom Mittelwert und Nulldurchgänge als Features zu gewinnen. Für den zweiten Sensor wurde eine Sample-and-Hold-Strategie genutzt. Als Klassifikator wurde eine Support Vector Machine genutzt, bei der wahlweise mehrere 1-vs-all-SVMs oder eine 1-vs-1 SVM eingesetzt wurden. Der Sensor aus Garn konnte die Aufgabe nicht erfüllen. Der Sensor aus silberbesichteten Stoffen hingeben lieferte gute Klassifikationsergebnisse. Aufgrund unzureicheder Test lässt sich diese Arbeit als Machbarkeitsstudie auffassen.

Abstract: The topic of this work is the combination of haptic fabric sensors and classification of touch gestures. Two developed sensors are presented in this work. One uses electroconductive yarn which is knitted to a flat sensor patch. The other prototype uses a layered design consisting of silver coated fabric covering a piece of piezeoresistive material. The second sensor has a matrix layout which separates the single pieces of sensor. Each sensor uses a different means to extract features from the raw signal. The sensor made from yarn uses a sliding window approach which is realised by a buffer. The sensor with silver coated fabric uses a sample and hold strategy. For classification purposes the support vector machine was chosen. The SVM is used either with mulilpe 1-vs-all SVMs or with one 1-vs-1 SVM. The Sensor made from yarn could not fulfil the task whereas the sensor with layered fabric sensor could fulfil the task of calssifying different touch patterns. Due to the limited test range, this work is to be understood as a feasibility study.

Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2014

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Kudlek, David: Klassifikation von Berührungsmustern für einen textilen haptischen Sensor. 2014.

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