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新型傳感器造福身障者 開燈關燈…眨眼就行

2017-09-09 04:39經濟日報 文/林庭瑤

圖/新華社
圖/新華社

想像一下,眨眨眼睛,電燈打開;再眨眨眼睛,電燈關閉。重慶大學及中國科學院的科學家最近設計出一種新型傳感器,可附在眼鏡上探測眨眼動作。以後只要透過「眨眼」就可以開關家用電器,甚至做出更多且複雜的動作。這項技術被認為讓人類「擁有了第三隻手」,對失去雙臂的身障人士來說將是一大福音。

重慶大學物理學院教授胡陳果、中國科學院院士王中林、重慶大學物理學院實驗室工程師蒲賢潔、郭恆宇等人最近在美國「科學進展」雜誌上發表「利用摩擦奈米發電技術構建眼動觸發自驅動感官控制人機交互系統」的科學研究論文,這項研究設計出一種新型感測器,可附在眼鏡上探測眨眼動作,利用「眨眼」就可以完成開關家用電器等許多日常工作。

新華社報導,論文作者之一蒲賢潔博士戴著一副特製眼鏡,眼鏡腳上捆綁了硬幣大小的薄膜,眼鏡則與電腦相連。「例如,我現在不用雙手,想輸入CQU這幾個字母,用眼就能實現。」說完,蒲賢潔眼一眨,電腦左側便出現了波動,右側閃動的游標在電腦上依次出現了字母C、Q、U。不僅如此,當這個眼鏡連接燈泡,只要眨眨眼,電燈亮了;再眨一下,電燈關了!

胡陳果解釋說,傳統人機交互系統在探測眨眼動作時,主要探測的是極為微弱的體表生物電信號,而他們利用近年來熱門的摩擦納米發電技術設計出新型傳感器,探測的是眨眼引起的太陽穴附近皮膚的微小運動,不僅靈敏度極高,並且相對於傳統探測方法還具有更好的耐久性和穩定性。

圖/新華社
圖/新華社

她表示,該傳感器由上下兩層薄膜構成,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。當眼睛眨動,眼角周圍皮膚產生微小運動,會使兩層薄膜產生接觸;眨完眼後眼睛睜開,兩層薄膜就會分離。在薄膜背面制備一層導電層,就可產生與眨眼對應的脈衝電信號輸出。

報導指出,測試結果表明,該脈衝電信號的輸出強弱與眨眼的力度和快慢有直接關係。與有意識眨眼相比,無意識眨眼比較輕微,脈衝信號強度小,所以兩者較易區分。

她說,這項設計除了能夠實現透過眨眼來控制電子設備的開關,還能在虛擬打字人機交互界面上進行輸入。由於該傳感器的極高靈敏度和穩定性,完成這些任務的準確性很高。

胡陳果說,今後計畫進一步改進眨眼輸入法系統,爭取能通過這種方式輸入任意語句,包括中英文切換,輸入數字及標點符號,還可結合輸入法自動關聯常用詞組,就像現在人們在普通電腦鍵盤上能做的那樣。此外,研究人員也希望能透過兩眼眨動的組合形式,實現諸如遙控智能設備等更為複雜的應用。

經濟日報提供
經濟日報提供

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