重庆大学胡陈果教授课题组在《Science Robotics》(Science 子刊)发表研究成果

2019-11-17 投稿人 : www.mcxj.net 围观 : 1741 次

近日,重庆大学物理学院胡陈果教授的科研团队与中国科学院北京纳米能源与系统研究所王忠林院士团队合作,在美国科学促进会出版的《Science Robotics》(科学杂志)上发表了“一种高度敏感的自驱动摩擦电听觉传感器,可用作社交机器人和助听器”的主题。用于社会机器人和助听器的自供电摩擦电听觉传感器),以重庆大学为第一签署方,郭于恒、蒲先杰和陈杰为共同第一作者。

随着智能机器人的发展,我们将面临许多重要的挑战。 听觉系统作为人与机器人之间最有效、最直接的交流渠道,不仅需要机器人服从我们的指令,还需要机器人感知我们的语调,从而实现人与机器人的真正社会化。 为了实现机器人的社会化,我们的听觉传感装置需要在宽频带内表现出超灵敏的特性。 另一方面,世界上近10%的人口有听力障碍。同样重要的是,机器人通过外部助听器进行社交,以帮助听力受损者的日常交流。 一般来说,听力受损者的听觉系统仅对某一或某些特征频带中的声音不敏感。外部助听器的功能是放大该特征频带中的声音,以便用户能够听到。 为了实现上述听觉功能,传统的助听器系统严重依赖于电路和信号处理的辅助。考虑到机器人系统中使用了大量的传感装置,这将增加能量损失并缩短其工作周期。 因此,从传感装置的角度来看,开发具有高灵敏度、宽带特性和频率选择特性的自驱动听觉传感装置是解决机器人社会和能源挑战的有效解决方案。

报道了一种利用摩擦纳米发电技术开发的圆形自驱动单通道耳蜗植入装置,通过装置的内部结构设计实现了高灵敏度的宽带响应和频率选择特性,并展示了其在社会机器人和外部助听器的听觉系统中潜在的应用价值。 与传统压电耳蜗相比,摩擦电技术具有中低频和宽频响应的特点,基本覆盖了人们日常交流的声音频带。摩擦电技术具有信号输出强度高、通道单一、制备简单廉价等特点。 研究结果表明,摩擦纳米发电技术在解决下一代智能机器人的挑战方面具有广阔的应用前景。

本研究得到国家自然科学基金、重庆自然科学基金和中央大学基础研究经费的支持。

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