講座主題：基于摩擦電傳感的手勢識別及其在人機交互與智能康復(fù)的應(yīng)用
專家姓名：程嘉
工作單位：清華大學(xué)
講座時間：2025年05月23日14:30-15:30
講座地點：機電院館218會議室
主辦單位：煙臺大學(xué)機電汽車工程學(xué)院
內(nèi)容摘要：
隨著技術(shù)的不斷進步，人機交互（HMI）領(lǐng)域?qū)χ庇^、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)雜手部動作的重要工具，逐漸成為推動人機交互發(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，在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用潛力。然而，由于以往信號采集電路的漏電流導(dǎo)致信號衰減并難以監(jiān)測連續(xù)變化，摩擦電傳感器在實際應(yīng)用中面臨著顯著瓶頸。因此，開發(fā)便攜的測量方案以實現(xiàn)對輸出電荷的保持和連續(xù)信號的穩(wěn)定監(jiān)測，已成為亟待解決的技術(shù)難題。針對這一挑戰(zhàn)，該研究提出了一種創(chuàng)新的電荷保持策略，利用基于電荷測量的信號處理電路成功解決了傳統(tǒng)電壓測量方法下摩擦電傳感器的漏電流問題，實現(xiàn)了對連續(xù)傳感信號的精準捕獲。在此基礎(chǔ)上，研究團隊設(shè)計并實現(xiàn)了摩擦電-慣性雙模態(tài)傳感手套（TI-Glove）和多維觸覺傳感-執(zhí)行器件，實現(xiàn)了遠程操控、虛擬現(xiàn)實和手勢識別等人機交互應(yīng)用，并面向感覺康復(fù)、運動能力評估和假肢手觸覺反饋實現(xiàn)了多種智能康復(fù)輔具設(shè)計。該研究為摩擦電傳感器的便攜化應(yīng)用以及未來人機交互和智能康復(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)機械工程系研究員。面向人效能增強等重大國防需求，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。曾獲得國家科技進步二等獎。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30余篇，ESI高被引論文5篇，熱點論文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200次；入選Advanced Energy Materials、Nano Energy封面、封底、內(nèi)封面亮點論文共計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（美國科學(xué)促進會（ AAAS） 旗下）、ScienceDaily、SCIENMAG、New Scientist、New Atlas等23家國際科技新聞媒體的廣泛報道，并登上當日科技版頭條。共獲授權(quán)發(fā)明專利34項。擔任中國康復(fù)醫(yī)學(xué)會腦功能檢測與調(diào)控康復(fù)專業(yè)委員會委員，中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會康復(fù)工程分會委員（青年主任委員），中國指揮與控制學(xué)會智能可穿戴技術(shù)專業(yè)委員會委員，國防XX重點項目專家組以及XX主題專家組責任專家，ASME/IEEE會員。多次受邀擔任NENS，AIM等國際學(xué)術(shù)會議分會主席等。
