中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
近日，深圳先進(jìn)院集成所神經(jīng)工程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Science Advances期刊上以深圳先進(jìn)院為第一單位發(fā)表題為“An artificial remote tactile device with 3D depth-of-field sensation”的文章。朱珊珊助理研究員為第一作者，李光林研究員、Prof. Paschalis Gkoupidenis和邰艷龍研究員為共同通訊作者，深圳先進(jìn)院腦認知與腦疾病研究所李驍健研究員等人對該論文腦機接口方面提供支持。
柔性觸覺(jué)神經(jīng)形態(tài)器件已成為人機協(xié)同發(fā)展的重要動(dòng)力，然而，用人工智能實(shí)現其功能并進(jìn)一步超越人類(lèi)智能還面臨著(zhù)許多障礙與挑戰。在這項工作中，研究團隊提出了一種可拉伸自供能三維遙感觸覺(jué)器件（3D remote tactile device, 3D-RTD），其通過(guò)導電-介電異質(zhì)結構實(shí)現對外界物體在景深方向（depth-of-field, DOF）機械運動(dòng)的感知。該器件能夠通過(guò)感知信號的正/負、頻率及振幅與外界物體DOF運動(dòng)建立精確的邏輯關(guān)系。其感知機制通過(guò)靜電場(chǎng)理論和多物理場(chǎng)模擬來(lái)揭示，感知性能通過(guò)微觀(guān)/宏觀(guān)交互的人工-生物混合系統進(jìn)行驗證。最后，作為神經(jīng)界面貼片，3D-RTD的感知增強和輔助交互功能在避障場(chǎng)景中進(jìn)行了演示，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(shí)發(fā)生動(dòng)作反饋，實(shí)現感覺(jué)-感知-交互全過(guò)程，這是傳統的二維接觸式傳感器無(wú)法實(shí)現的。該工作展示了3D-RTD的場(chǎng)景聯(lián)系與邏輯識別能力，并可與生物感知相結合，為多模態(tài)神經(jīng)形態(tài)器件和類(lèi)腦智能提供了一種新的選擇。
一種超越皮膚功能的三維景深觸覺(jué)器件
該工作得到了中國科學(xué)院人機智能協(xié)同系統重點(diǎn)實(shí)驗室、粵港澳人機智能協(xié)同系統聯(lián)合實(shí)驗室、深圳人工智能與機器人研究院及國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院海外人才項目、中國博士后基金、深圳市科技計劃、深圳先進(jìn)院創(chuàng )新基金等資助。
