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实验室胡陈果教授课题组在《Science Robotics》(Science 子刊)发表研究成果

作者: 编辑:许俊峰 来源: 日期:2018-09-12 浏览量:

近日,重庆大学物理学院胡陈果教授科研团队与中科院北京纳米能源与系统研究所王中林院士团队合作,在美国科学促进会出版的《Science Robotics》(Science 子刊)上发表了题目为“一种可以作为社交机器人和助听器件的高灵敏自驱动摩擦电听觉传感器件” (A highly sensitive, self-powered triboelectric auditory sensor for social robotics and hearing aids)的研究论文,重庆大学为第一署名单位,郭恒宇,蒲贤洁,陈杰为共同第一作者。

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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最有效和最直接的沟通渠道,需要机器人不仅可以听从我们的指令,而且需要感知我们的语气语调,这样才能实现人与机器人的真正社交化。为了实现机器人的社交化,我们的听觉传感器件需要在宽的频带上表现出超强的灵敏特性。另一方面,全球有接近10%的人口存在听力障碍,通过外部听觉辅助设备辅助听障人士的日常交流对于机器人的社交化同样重要。通常听障人士的听觉系统仅仅对某个或者某些特征频段的声音不灵敏,外部助听设备的功能就是放大该特征频段的声音,使得其能够被使用者听见。为了实现上述的听觉功能,传统的听觉以及助听系统均极大依赖电路以及信号处理的辅助,考虑机器人系统大量的传感器件的使用,这将增大能量的损耗,缩短其工作周期。因此从传感器件角度,开发具有高灵敏度,宽频特性,频率选择特性的自驱动听觉传感器件是为解决机器人社交化以及能源挑战的有效方案。

该论文报道了采用摩擦纳米发电技术发开的圆片式自驱动单通道人工耳蜗,通过器件内部结构设计实现高灵敏度宽频响应以及频选特性,展示了其在社交机器人听觉系统以及外部助听设备中的潜在应用价值。相比传统的压电式人工耳蜗,摩擦电技术具有中低频宽频响应特性,这基本覆盖了人们日常交流的声音频段,摩擦电技术具有更高的信号输出强度,单通道以及制备简单廉价等特点。该研究结果展示了摩擦纳米发电技术在解决下一代智能机器人挑战中巨大的应用前景。

该研究得到了国家自然科学基金、重庆市自然科学基金和中央高校基本科研业务费的支持。

论文链接:http://robotics.sciencemag.org/content/3/20/eaat2516?rss=1


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