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眨眨眼就能开灯重庆大学教授实现科幻电影场景

   来源:中华网    发布时间:2017-08-03 17:28

眨眨眼,电灯打开;再眨眨眼,电灯关闭;给它一个眼神,它就能读懂你的内心,在电脑上打字!没错,就有这么神奇。昨日,重庆晚报记者从重庆大学获悉,该校胡陈果教授、中国科学院的王中林院士等人在美国《科学进展》杂志上发表了题为《利用摩擦纳米发电技术构建眼动触发自驱动感官控制人机交互系统》的科研论文。该研究设计出一种新型传感器,可附在眼镜上探测眨眼动作,从而使“眨眼”之间完成开关家用电器等日常任务成为现实。

眨眨眼就能开灯重庆大学教授实现科幻电影场景

材料不足1元,通过它们,一个眼神就能控制开关。

眨眼能控制电灯开关

不仅如此,当这个眼镜连接灯泡,蒲博士眨眨眼,电灯亮了;再眨一下,电灯关了!

利用摩擦纳米发电技术 设计微运动位移传感器

眨眨眼就能开灯重庆大学教授实现科幻电影场景

眨眼能控制电灯开关

课题研究负责人之一、重庆大学胡陈果教授告诉重庆晚报记者,传统人机交互系统在探测眨眼动作时,主要探测的是极为微弱的体表生物电信号。而他们团队所利用的是摩擦纳米发电技术,设计出一种微运动位移传感器,探测眨眼引起的太阳穴附近皮肤的微小运动,不仅灵敏度极高,相对于传统的眼电探测具有更好的耐久性和稳定性。“成本也很低,材料不到1元钱”,胡教授说。

据了解,该传感器工作原理主要包括两个过程:摩擦带电过程和静电感应过程。

重庆晚报记者看到,传感器由上下两层薄膜构成,中间有一定间隔。装在眼镜腿上,接触眼角附近的皮肤。当眼睛眨动,眼角周围皮肤产生微小运动,会使两层薄膜产生接触;眨完眼后眼睛睁开,两层薄膜就会分离。在薄膜背面制备一层导电层,就可产生与眨眼对应的脉冲电信号输出。

解放双手 用眼可操控身边的电子设备

眨眨眼就能开灯重庆大学教授实现科幻电影场景

蒲博士介绍神奇的“眨眼控制开关”原理

“这项技术可以被认为让人拥有了‘第三只手’。”胡陈果教授介绍,如果正常人的双手被占用,可使用这种新型人机交互方式控制身边的电子设备;因渐冻症等疾病而失去活动能力的患者同样能从中受益,未来还将探索把这种传感器安装在人体的不同部位,尝试以此操控智能机器人。

据悉,该设计除了能够实现通过眨眼来控制电子设备的开关,还能在虚拟打字人机交互界面上进行输入,比如打出英文单词和空格符号,组成句子。由于该传感器的极高灵敏度和稳定性,完成这些任务的准确性很高。

胡教授称,今后计划进一步改进眨眼输入法系统,争取能通过这种方式输入任意语句,包括进行中英文的切换,输入数字以及标点符号,还可结合输入法自动关联常用词组,就像现在人们在普通电脑键盘上能做的那样。

“感官控制的人机交互可以在人和外界设备之间建立新的自然交流途径,有利于提高人们的生活品质。”胡教授称,而这项工作“使得通过眨眼来控制电子设备,有希望从实验室走向我们的日常生活,对失去双臂的残疾人来说将是一大福音。”

无意识的眨眼会不会引起开关错乱理会?

不过,人们眨眼有时根本就是无意识的,假如就是想单纯地眨眨眼,没有指令呢?

“无意识的眨眼跟有意识的眨眼相比,脉冲信号强度很小。控制开关,往往是有意识眨眼,而无意识眨眼与有意识眨眼相比,信号能相差几百倍,所以大家也不用担心开关不受控制。”蒲贤洁介绍,经实验室测试结果表明,该脉冲电信号的输出强弱与眨眼的力度、快慢有直接关系。两者较易区分。

重庆晚报记者 周小平 实习生 金依双 摄影报道

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