近日，深圳先進(jìn)院集成所神經(jīng)工程中心與德國(guó)馬克思普朗克聚合物研究所有機(jī)電子研究團(tuán)隊(duì)合作，在Science Advances期刊上以深圳先進(jìn)院為第一單位發(fā)表題為“An artificial remote tactile device with 3D depth-of-field sensation”的文章。朱珊珊助理研究員為第一作者，李光林研究員、Prof. Paschalis Gkoupidenis和邰艷龍研究員為共同通訊作者，深圳先進(jìn)院腦認(rèn)知與腦疾病研究所李驍健研究員等人對(duì)該論文腦機(jī)接口方面提供支持。

柔性觸覺神經(jīng)形態(tài)器件已成為人機(jī)協(xié)同發(fā)展的重要?jiǎng)恿?，然而，?a target="_blank">人工智能實(shí)現(xiàn)其功能并進(jìn)一步超越人類智能還面臨著許多障礙與挑戰(zhàn)。在這項(xiàng)工作中，研究團(tuán)隊(duì)提出了一種可拉伸自供能三維遙感觸覺器件（3D remote tactile device, 3D-RTD），其通過(guò)導(dǎo)電-介電異質(zhì)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)外界物體在景深方向（depth-of-field, DOF）機(jī)械運(yùn)動(dòng)的感知。該器件能夠通過(guò)感知信號(hào)的正/負(fù)、頻率及振幅與外界物體DOF運(yùn)動(dòng)建立精確的邏輯關(guān)系。其感知機(jī)制通過(guò)靜電場(chǎng)理論和多物理場(chǎng)模擬來(lái)揭示，感知性能通過(guò)微觀/宏觀交互的人工-生物混合系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。最后，作為神經(jīng)界面貼片，3D-RTD的感知增強(qiáng)和輔助交互功能在避障場(chǎng)景中進(jìn)行了演示，即大鼠在昏暗的環(huán)境中行走，在非接觸狀態(tài)下感受到潛在危險(xiǎn)并傳遞信號(hào)給大腦，同時(shí)發(fā)生動(dòng)作反饋，實(shí)現(xiàn)感覺-感知-交互全過(guò)程，這是傳統(tǒng)的二維接觸式傳感器無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。該工作展示了3D-RTD的場(chǎng)景聯(lián)系與邏輯識(shí)別能力，并可與生物感知相結(jié)合，為多模態(tài)神經(jīng)形態(tài)器件和類腦智能提供了一種新的選擇。

一種超越皮膚功能的三維景深觸覺器件

該工作得到了中國(guó)科學(xué)院人機(jī)智能協(xié)同系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、粵港澳人機(jī)智能協(xié)同系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、深圳人工智能與機(jī)器人研究院及國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院海外人才項(xiàng)目、中國(guó)博士后基金、深圳市科技計(jì)劃、深圳先進(jìn)院創(chuàng)新基金等資助。

論文信息：DOI: 10.1126/sciadv.abo5314

審核編輯 ：李倩