【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】近日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院先進(jìn)集成技術(shù)研究所神經(jīng)工程研究中心與德國(guó)馬克思-普朗克聚合物研究所有機(jī)電子研究團(tuán)隊(duì)合作，在《科學(xué)進(jìn)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(jué)神經(jīng)形態(tài)器件已成為人機(jī)協(xié)同發(fā)展的重要?jiǎng)恿?，然而，用人工智能?shí)現(xiàn)柔性觸覺(jué)神經(jīng)形態(tài)器件功能并超越人類(lèi)智能還面臨障礙與挑戰(zhàn)。科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出可拉伸自供能三維遙感觸覺(jué)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(shí)現(xiàn)對(duì)外界物體在景深方向(depth-of-field，DOF)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的感知。
 

　　該器件通過(guò)感知信號(hào)的正/負(fù)、頻率、振幅與外界物體DOF運(yùn)動(dòng)建立精確的邏輯關(guān)系。該器件的感知機(jī)制依靠靜電場(chǎng)理論和多物理場(chǎng)模擬建立，通過(guò)微觀/宏觀交互的人工-生物混合系統(tǒng)驗(yàn)證感知性能?？蒲袌F(tuán)隊(duì)將該器件作為神經(jīng)界面貼片，在避障場(chǎng)景中對(duì)3D-RTD的感知增強(qiáng)和輔助交互功能進(jìn)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(xiǎn)并傳遞信號(hào)給大腦，同時(shí)發(fā)生動(dòng)作反饋，實(shí)現(xiàn)感覺(jué)-感知-交互全過(guò)程，這是傳統(tǒng)的二維接觸式傳感器無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。該研究展示了3D-RTD的場(chǎng)景聯(lián)系與邏輯識(shí)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(lèi)腦智能提供新選擇。
 

　　研究工作得到中科院人機(jī)智能協(xié)同系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、粵港澳人機(jī)智能協(xié)同系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、深圳市人工智能與機(jī)器人研究院、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)博士后科學(xué)基金、深圳市科技計(jì)劃、深圳先進(jìn)院“優(yōu)秀青年創(chuàng)新基金”等的支持。
 

一種超越皮膚功能的三維景深觸覺(jué)器件