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眼神也能控制燈光開關 確定不是電影場景嗎
原標題:眨眨眼就能開燈輸入文字 科幻電影裏的場景在重慶大學實現
材料不足1元,通過它們,一個眼神就能控制開關。
▲眨眼能控制電燈開關
▲蒲博士介紹神奇的“眨眼控制開關”原理
眨眨眼,電燈打開;再眨眨眼,電燈關閉;給它一個眼神,它就能讀懂你的內心,在電腦上打字!沒錯,就有這麼神奇。昨日,重慶晚報記者從重慶大學獲悉,該校胡陳果教授、中國科學院的王中林院士等人在美國《科學進展》雜誌上發表了題為《利用摩擦納米發電技術構建眼動觸發自驅動感官控制人機交互系統》的科研論文。該研究設計出一種新型感測器,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。
眨眼能控制電燈開關
眨眼真能控制開關?昨日,重慶晚報記者來到重慶大學虎溪校區物理學院,該論文作者之一蒲賢潔博士為我們展示了“眨眼實驗”。只見她戴著一副特製眼鏡,與普通眼鏡不同,眼鏡的腳架上捆綁了硬幣大小的薄膜,該眼鏡與電腦相連。“比如説,我現在不用雙手,想輸入CQU這幾個字母,用眼就能實現。”説完,蒲博士收好手臂,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,蒲博士眨眨眼,電燈亮了;再眨一下,電燈關了!
利用摩擦納米發電技術 設計微運動位移感測器
課題研究負責人之一、重慶大學胡陳果教授告訴重慶晚報記者,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。而他們團隊所利用的是摩擦納米發電技術,設計出一種微運動位移感測器,探測眨眼引起的太陽穴附近皮膚的微小運動,不僅靈敏度極高,相對於傳統的眼電探測具有更好的耐久性和穩定性。“成本也很低,材料不到1元錢”,胡教授説。
據了解,該感測器工作原理主要包括兩個過程:摩擦帶電過程和靜電感應過程。
重慶晚報記者看到,感測器由上下兩層薄膜構成,中間有一定間隔。裝在眼鏡腿上,接觸眼角附近的皮膚。當眼睛眨動,眼角周圍皮膚産生微小運動,會使兩層薄膜産生接觸;眨完眼後眼睛睜開,兩層薄膜就會分離。在薄膜背面製備一層導電層,就可産生與眨眼對應的脈衝電信號輸出。
解放雙手 用眼可操控身邊的電子設備
“這項技術可以被認為讓人擁有了‘第三隻手’。”胡陳果教授介紹,如果正常人的雙手被佔用,可使用這種新型人機交互方式控制身邊的電子設備;因漸凍症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感測器安裝在人體的不同部位,嘗試以此操控智慧機器人。
據悉,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介面上進行輸入,比如打出英文單詞和空格符號,組成句子。由於該感測器的極高靈敏度和穩定性,完成這些任務的準確性很高。
胡教授稱,今後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片語,就像現在人們在普通電腦鍵盤上能做的那樣。
“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,有利於提高人們的生活品質。”胡教授稱,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,對失去雙臂的殘疾人來説將是一大福音。”
無意識的眨眼會不會引起開關錯亂理會?
不過,人們眨眼有時根本就是無意識的,假如就是想單純地眨眨眼,沒有指令呢?
“無意識的眨眼跟有意識的眨眼相比,脈衝信號強度很小。控制開關,往往是有意識眨眼,而無意識眨眼與有意識眨眼相比,信號能相差幾百倍,所以大家也不用擔心開關不受控制。”蒲賢潔介紹,經實驗室測試結果表明,該脈衝電信號的輸出強弱與眨眼的力度、快慢有直接關係。兩者較易區分。重慶晚報記者 周小平 實習生 金依雙 攝影報道
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