講座主題：基于摩擦電傳感的手勢(shì)識(shí)別及其在人機(jī)交互與智能康復(fù)的應(yīng)用
專(zhuān)家姓名：程嘉
工作單位：清華大學(xué)
講座時(shí)間：2025年05月23日14:30-15:30
講座地點(diǎn)：機(jī)電院館218會(huì)議室
主辦單位：煙臺(tái)大學(xué)機(jī)電汽車(chē)工程學(xué)院
內(nèi)容摘要：
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，人機(jī)交互（HMI）領(lǐng)域?qū)χ庇^(guān)、自然的交互方式提出了更高的要求。智能手套作為捕捉復(fù)雜手部動(dòng)作的重要工具，逐漸成為推動(dòng)人機(jī)交互發(fā)展的關(guān)鍵方向。而基于摩擦電效應(yīng)的傳感器因其自供電、低成本、材料選擇靈活等優(yōu)勢(shì)，在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用潛力。然而，由于以往信號(hào)采集電路的漏電流導(dǎo)致信號(hào)衰減并難以監(jiān)測(cè)連續(xù)變化，摩擦電傳感器在實(shí)際應(yīng)用中面臨著顯著瓶頸。因此，開(kāi)發(fā)便攜的測(cè)量方案以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電荷的保持和連續(xù)信號(hào)的穩(wěn)定監(jiān)測(cè)，已成為亟待解決的技術(shù)難題。針對(duì)這一挑戰(zhàn)，該研究提出了一種創(chuàng)新的電荷保持策略，利用基于電荷測(cè)量的信號(hào)處理電路成功解決了傳統(tǒng)電壓測(cè)量方法下摩擦電傳感器的漏電流問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)連續(xù)傳感信號(hào)的精準(zhǔn)捕獲。在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了摩擦電-慣性雙模態(tài)傳感手套（TI-Glove）和多維觸覺(jué)傳感-執(zhí)行器件，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控、虛擬現(xiàn)實(shí)和手勢(shì)識(shí)別等人機(jī)交互應(yīng)用，并面向感覺(jué)康復(fù)、運(yùn)動(dòng)能力評(píng)估和假肢手觸覺(jué)反饋實(shí)現(xiàn)了多種智能康復(fù)輔具設(shè)計(jì)。該研究為摩擦電傳感器的便攜化應(yīng)用以及未來(lái)人機(jī)交互和智能康復(fù)技術(shù)的發(fā)展提供了新的技術(shù)路徑。
主講人介紹：
程嘉，博士，清華大學(xué)機(jī)械工程系研究員。面向人效能增強(qiáng)等重大國(guó)防需求，主要從事基于智能可穿戴設(shè)備、超聲診療設(shè)備等研究工作。曾獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。在Nature Communication、Advanced Materials等Top期刊共發(fā)表論80余篇，其中影響因子IF>10的論文共計(jì)30余篇，ESI高被引論文5篇，熱點(diǎn)論文1篇。SCI引用2000余次，Google Scholar引用3000余次。在Nature Communication上發(fā)表論文2篇，均入選ESI高被引論文，其中第一作者論文單篇SCI引用超過(guò)200次；入選Advanced Energy Materials、Nano Energy封面、封底、內(nèi)封面亮點(diǎn)論文共計(jì)5篇；1篇ACS Nano論文的Altmetric影響力210分，全球排名前5%，得到了包括EurekAlert（美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)（ AAAS） 旗下）、ScienceDaily、SCIENMAG、New Scientist、New Atlas等23家國(guó)際科技新聞媒體的廣泛報(bào)道，并登上當(dāng)日科技版頭條。共獲授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利34項(xiàng)。擔(dān)任中國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)會(huì)腦功能檢測(cè)與調(diào)控康復(fù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員，中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)康復(fù)工程分會(huì)委員（青年主任委員），中國(guó)指揮與控制學(xué)會(huì)智能可穿戴技術(shù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員，國(guó)防XX重點(diǎn)項(xiàng)目專(zhuān)家組以及XX主題專(zhuān)家組責(zé)任專(zhuān)家，ASME/IEEE會(huì)員。多次受邀擔(dān)任NENS，AIM等國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議分會(huì)主席等。
