【儀表網 儀表研發】近日，中國科學院深圳先進技術研究院先進集成技術研究所神經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《科學進展》(Science Advances)上，發表了題為An artificial remote tactile device with 3D depth-of-field sensation的研究論文。
柔性觸覺神經形態器件已成為人機協同發展的重要動力，然而，用人工智能實現柔性觸覺神經形態器件功能并超越人類智能還面臨障礙與挑戰。科研團隊開發出可拉伸自供能三維遙感觸覺器件(3D remote tactile device，3D-RTD)，該器件利用導電-介電異質結構實現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-生物混合系統驗證感知性能。科研團隊將該器件作為神經界面貼片，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，即大鼠在昏暗的環境中行走，在非接觸狀態下感受到潛在危險并傳遞信號給大腦，同時發生動作反饋，實現感覺-感知-交互全過程，這是傳統的二維接觸式傳感器無法實現的。該研究展示了3D-RTD的場景聯系與邏輯識別能力，并可與生物感知相結合，為多模態神經形態器件和類腦智能提供新選擇。
研究工作得到中科院人機智能協同系統重點實驗室、粵港澳人機智能協同系統聯合實驗室、深圳市人工智能與機器人研究院、國家自然科學基金、國家重點研發計劃、中國博士后科學基金、深圳市科技計劃、深圳先進院“優秀青年創新基金”等的支持。
一種超越皮膚功能的三維景深觸覺器件
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