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中國科學家新發明:可用“眨眼”開關家電

新華社華盛頓7月29日電(記者林小春)想象一下,眨眨眼睛,電燈打開;再眨眨眼睛,電燈關閉……中國科學家近日報告說設計出一種新型傳感器,可附在眼鏡上探測眨眼動作,從而使“眨眼”之間完成開關家用電器等日常任務成為現實。

“該項技術可以被認為擁有了‘第三只手’?!毖芯控撠熑酥?、重慶大學胡陳果教授告訴新華社記者。她說,如果正常人的雙手被占用,可使用這種新型人機交互方式控制身邊的電子設備,因漸凍癥等疾病而失去活動能力的患者同樣能從中受益,未來還將探索把這種傳感器安裝在人體的不同部位,嘗試以此操控智能機器人。

除了胡陳果外,重慶大學蒲賢潔、郭恒宇以及中國科學院北京納米能源所王中林教授等人參與研究,論文發表在新一期美國《科學進展》雜志上。

據胡陳果介紹,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,并且相對于傳統探測方法還具有更好的耐久性和穩定性。

她解釋說,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;眨完眼后眼睛睜開,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沖電信號輸出。

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

該設計除了能夠實現通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,比如打出英文單詞和空格符號,組成句子。由于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,今后計劃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,包括進行中英文的切換,輸入數字以及標點符號,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,研究人員也希望能通過兩眼眨動的組合形式,實現諸如遙控智能設備等更為復雜的應用。

胡陳果指出,感官控制的人機交互可以在人和外界設備之間建立新的自然交流途徑,有利于提高人們的生活品質,而這項工作“使得通過眨眼來控制電子設備有希望從實驗室走向我們的日常生活”。


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