具有三維景深感知的人工遙感觸覺器件
近日,中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院先進集成技術(shù)研究所神經(jīng)工程研究中心與德國馬克思-普朗克聚合物研究所有機電子研究團隊合作,在《科學(xué)進展》(Science Advances)上,發(fā)表了題為An artificial remote tactile device with 3D depth-of-field sensation的研究論文。 柔性觸覺神經(jīng)形態(tài)器件已成為人機協(xié)同發(fā)展的重要動力,然而,用人工智能實現(xiàn)柔性觸覺神經(jīng)形態(tài)器件功能并超越人類智能還面臨障礙與挑戰(zhàn)?蒲袌F隊開發(fā)出可拉伸自供能三維遙感觸覺器件(3D remote tactile device,3D-RTD),該器件利用導(dǎo)電-介電異質(zhì)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對外界物體在景深方向(depth-of-field,DOF)機械運動的感知。 該器件通過感知信號的正/負、頻率、振幅與外界物體DOF運動建立精確的邏輯關(guān)系。該器件的感知機制依靠靜電場理論和多物理場模擬建立,通過微觀/宏觀交互的人工-生物混合系統(tǒng)驗證感知性能。科研團隊將該器件作為神經(jīng)界面貼片,在避障場景中對3D-RTD的感知增強和輔助交互功能進行演示,即大鼠在昏暗的環(huán)境中行走,在非接觸狀態(tài)下感受到潛在危險并傳遞信號給大腦,同時發(fā)生動作反饋,實現(xiàn)感覺-感知-交互全過程,這是傳統(tǒng)的二維接觸式傳感器無法實現(xiàn)的。該研究展示了3D-RTD的場景聯(lián)系與邏輯識別能力,并可與生物感知相結(jié)合,為多模態(tài)神經(jīng)形態(tài)器件和類腦智能提供新選擇。 |