觸覺(jué)傳感器被列為與光刻機(jī)、芯片并列的關(guān)鍵"卡脖子"技術(shù)之一,可與生物神經(jīng)系統(tǒng)交互的觸覺(jué)電子皮膚更是對(duì)智能機(jī)器人、義肢、人體增強(qiáng)、新型人機(jī)界面至關(guān)重要。在長(zhǎng)三角地區(qū),聚集了全國(guó)超過(guò)50%的智能傳感器企業(yè),同時(shí)有一批高??蒲性核目蒲腥藛T正致力于新型智能傳感器件的研發(fā)。
我們走進(jìn)東南大學(xué)新型顯示國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中心的柔性智能感知實(shí)驗(yàn)室。數(shù)年來(lái),這里的科研人員致力于解決柔性傳感器所面臨的三方面的技術(shù)難題:如何實(shí)現(xiàn)高靈敏度檢測(cè)、如何提升器件可靠性、如何增強(qiáng)多模信息感知和處理能力。
隱形眼鏡傳感技術(shù) 無(wú)線無(wú)源的實(shí)時(shí)連續(xù)眼壓檢測(cè)
在東南大學(xué)柔性智能感知實(shí)驗(yàn)室內(nèi),師生們正在使用角膜微形變感知系統(tǒng),該系統(tǒng)采用感應(yīng)耦合的原理,在仿生人眼上佩戴隱形眼鏡眼壓計(jì),手機(jī)上實(shí)時(shí)檢測(cè)顯示。
東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院青年首席教授石瓊鋒介紹說(shuō):“我們?cè)陔[形眼鏡里植入了線圈傳感器,可以實(shí)時(shí)測(cè)量眼壓。而外部的框架眼鏡也會(huì)放置一個(gè)線圈,兩者產(chǎn)生耦合效應(yīng),就可以將數(shù)據(jù)傳導(dǎo)出去,并通過(guò)藍(lán)牙等通信方式傳輸?shù)绞謾C(jī)上,以便于隨時(shí)監(jiān)測(cè)?!蹦敲?,將線圈植入眼鏡,眼睛會(huì)不會(huì)有異物感?“不會(huì),因?yàn)榫€圈的材質(zhì)及厚薄度與隱形眼鏡一致,因此不會(huì)帶來(lái)不適感。這種新型隱形眼鏡解決了臨床上青光眼病變眼壓異常波動(dòng)不易捕捉的難題,對(duì)于提早介入治療有很大的幫助?!?/span>
使用這款角膜微形變感知系統(tǒng),可以幫助用戶(hù)實(shí)現(xiàn)居家、辦公、娛樂(lè)等場(chǎng)所的實(shí)時(shí)眼壓檢測(cè),使眼壓檢測(cè)不再依賴(lài)于大型設(shè)備和專(zhuān)業(yè)的醫(yī)護(hù)人員,幫助用戶(hù)足不出戶(hù)實(shí)現(xiàn)個(gè)人眼壓健康的連續(xù)檢測(cè)。
石瓊鋒說(shuō):“國(guó)際上一套設(shè)備售價(jià)750歐元,采用東南大學(xué)隱形眼鏡眼壓計(jì),單對(duì)隱形眼鏡的售價(jià)可以降低到25人民幣,同時(shí)在使用舒適度、精確度以及穩(wěn)定性上都具有領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)。”
智能電子織物技術(shù) 用于舒適可穿戴人機(jī)交互
傳感器是物聯(lián)網(wǎng)家居控制中的重要感知單元,為了實(shí)現(xiàn)在日常生活中更加自然的人機(jī)交互控制,東南大學(xué)柔性智能感知實(shí)驗(yàn)室科研團(tuán)隊(duì)將織物手環(huán)設(shè)計(jì)成為可交互的智能手環(huán)。
東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院博士研究生魏瀟說(shuō):“我們現(xiàn)在正在進(jìn)行織物手環(huán)實(shí)現(xiàn)智能家居控制的實(shí)驗(yàn)調(diào)試,通過(guò)以電子傳感纖維為基礎(chǔ)構(gòu)建壓力傳感單元的方法,可實(shí)現(xiàn)對(duì)于房間里臺(tái)燈、音響等家居電器的控制。這里的電子纖維傳感器設(shè)計(jì)為螺旋結(jié)構(gòu),包裝在織物手環(huán)內(nèi),并通過(guò)控制器模塊實(shí)現(xiàn)與家居產(chǎn)品的交互?!?
智能電子纖維手環(huán)外觀看起來(lái)和普通織物手環(huán)相似,比由平面和剛性材料組成的商業(yè)智能設(shè)備穿戴起來(lái)更加自然舒適,并且也為智能物聯(lián)網(wǎng)框架下的人機(jī)交互提供了新的器件形態(tài)。
多模態(tài)超屬性電子皮膚技術(shù) 助推機(jī)器人類(lèi)人智能感知
東南大學(xué)柔性智能感知實(shí)驗(yàn)室的科研人員在測(cè)試所研制的超屬性電子皮膚對(duì)溫度、應(yīng)變、濕度等多種刺激的響應(yīng)能力。依靠這種電子皮膚可以實(shí)現(xiàn)類(lèi)人體皮膚的各種刺激感知能力,可用于機(jī)器人智能感知和虛擬交互等領(lǐng)域。