重慶大學(xué)教授研發(fā)通過(guò)眨眼開(kāi)關(guān)家電的新型傳感器

想象一下，眨眨眼睛，電燈打開(kāi)，再眨眨眼睛，電燈關(guān)閉……中國(guó)科學(xué)家近日?qǐng)?bào)告說(shuō)設(shè)計(jì)出一種新型傳感器，可附在眼鏡上探測(cè)眨眼動(dòng)作，從而使“眨眼”之間完成開(kāi)關(guān)家用電器等日常任務(wù)成為現(xiàn)實(shí)。

“該項(xiàng)技術(shù)可以被認(rèn)為擁有了“第三只手”?！毖芯控?fù)責(zé)人之一、重慶大學(xué)胡陳果教授告訴新華社記者。她說(shuō)，如果正常人的雙手被占用，可使用這種新型人機(jī)交互方式控制身邊的電子設(shè)備，因漸凍癥等疾病而失去活動(dòng)能力的患者同樣能從中受益，未來(lái)還將探索把這種傳感器安裝在人體的不同的部位，嘗試以此操控智能機(jī)器人。

除了胡陳果外，重慶大學(xué)蒲賢潔、郭恒宇以及中國(guó)科學(xué)院北京納米能源所王中林教授等人參與研究，論文發(fā)表在新一期美國(guó)《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

據(jù)胡陳果介紹，傳統(tǒng)人機(jī)交互系統(tǒng)在探測(cè)眨眼動(dòng)作時(shí)，主要探測(cè)的是極為微弱的體表生物電信號(hào)，而他們利用近年來(lái)熱門的摩擦納米發(fā)電技術(shù)設(shè)計(jì)出新型傳感器，探測(cè)的是眨眼引起的太陽(yáng)穴附近皮膚的微小運(yùn)動(dòng)，不僅靈敏度極高，并且相對(duì)于傳統(tǒng)探測(cè)方法還具有更好的耐久性和穩(wěn)定性。

她解釋說(shuō)，該傳感器由上下兩層薄膜構(gòu)成，中間有一定間隔。傳感器裝在眼鏡腿上，接觸眼角附近的皮膚。當(dāng)眼睛眨動(dòng)，眼角周圍皮膚產(chǎn)生微小運(yùn)動(dòng)，會(huì)使兩層薄膜產(chǎn)生接觸；眨完眼后眼睛睜開(kāi)，兩層薄膜就會(huì)分離。哎薄膜背面制備一層導(dǎo)電層，就可產(chǎn)生與眨眼對(duì)應(yīng)的脈沖電信號(hào)輸出。

測(cè)試結(jié)果表明，該脈沖電信號(hào)的輸出強(qiáng)弱與眨眼的力度和快慢有直接的關(guān)系。與有意識(shí)眨眼相比，無(wú)意識(shí)眨眼比較輕微，脈沖信號(hào)強(qiáng)度小，所以兩者較易區(qū)分。

該設(shè)計(jì)除了能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)眨眼來(lái)控制電子設(shè)備的開(kāi)關(guān)，還能在虛擬打字人機(jī)交互界面上進(jìn)行輸入，比如打出英文單詞和空格號(hào)，組成句子。由于該傳感器的極高靈敏度和穩(wěn)定性，完成這些任務(wù)的準(zhǔn)確性很高。

胡陳果說(shuō)，今后計(jì)劃進(jìn)一步改進(jìn)眨眼輸入法系統(tǒng)，爭(zhēng)取能通過(guò)這種方式輸入任意語(yǔ)句，包括進(jìn)行中英文的切換，輸入數(shù)字以及標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，還可結(jié)合輸入法自動(dòng)關(guān)聯(lián)常用詞組，就像現(xiàn)在人們?cè)谄胀娔X鍵盤上能做的那樣。此外，研究人員也希望能聽(tīng)過(guò)兩眼眨動(dòng)的組合形式，實(shí)現(xiàn)諸如遙控智能設(shè)備等更為復(fù)雜的應(yīng)用。

胡陳果指出，感官控制的人機(jī)交互可以在人和外界設(shè)備之間建立新的自然交流途徑，有利于提高人們的生活品質(zhì)，而這項(xiàng)工作“使得通過(guò)眨眼來(lái)控制電子設(shè)備有希望水水水水水水從實(shí)驗(yàn)室走向我們的日常生活”。

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