探秘高校实验室：东南大学柔性智能感知实验室 科技创新促进智能人机融合

触觉传感器被列为与光刻机、芯片并列的关键"卡脖子"技术之一，可与生物神经系统交互的触觉电子皮肤更是对智能机器人、义肢、人体增强、新型人机界面至关重要。在长三角地区，聚集了全国超过50%的智能传感器企业，同时有一批高校科研院所的科研人员正致力于新型智能传感器件的研发。

今天我们走进东南大学新型显示国家技术创新中心的柔性智能感知实验室。数年来，这里的科研人员致力于解决柔性传感器所面临的三方面的技术难题：如何实现高灵敏度检测、如何提升器件可靠性、如何增强多模信息感知和处理能力。

隐形眼镜传感技术 无线无源的实时连续眼压检测

在东南大学柔性智能感知实验室内，师生们正在使用角膜微形变感知系统，该系统采用感应耦合的原理，在仿生人眼上佩戴隐形眼镜眼压计，手机上实时检测显示。

东南大学电子科学与工程学院青年首席教授石琼锋介绍说：“我们在隐形眼镜里植入了线圈传感器，可以实时测量眼压。而外部的框架眼镜也会放置一个线圈，两者产生耦合效应，就可以将数据传导出去，并通过蓝牙等通信方式传输到手机上，以便于随时监测。”那么，将线圈植入眼镜，眼睛会不会有异物感？“不会，因为线圈的材质及厚薄度与隐形眼镜一致，因此不会带来不适感。这种新型隐形眼镜解决了临床上青光眼病变眼压异常波动不易捕捉的难题，对于提早介入治疗有很大的帮助。”

使用这款角膜微形变感知系统，可以帮助用户实现居家、办公、娱乐等场所的实时眼压检测，使眼压检测不再依赖于大型设备和专业的医护人员，帮助用户足不出户实现个人眼压健康的连续检测。

石琼锋说：“国际上一套设备售价750欧元，采用东南大学隐形眼镜眼压计，单对隐形眼镜的售价可以降低到25人民币，同时在使用舒适度、精确度以及稳定性上都具有领先的优势。”

智能电子织物技术 用于舒适可穿戴人机交互

传感器是物联网家居控制中的重要感知单元，为了实现在日常生活中更加自然的人机交互控制，东南大学柔性智能感知实验室科研团队将织物手环设计成为可交互的智能手环。

东南大学电子科学与工程学院博士研究生魏潇说：“我们现在正在进行织物手环实现智能家居控制的实验调试，通过以电子传感纤维为基础构建压力传感单元的方法，可实现对于房间里台灯、音响等家居电器的控制。这里的电子纤维传感器设计为螺旋结构，包装在织物手环内，并通过控制器模块实现与家居产品的交互。”

智能电子纤维手环外观看起来和普通织物手环相似，比由平面和刚性材料组成的商业智能设备穿戴起来更加自然舒适，并且也为智能物联网框架下的人机交互提供了新的器件形态。

多模态超属性电子皮肤技术 助推机器人类人智能感知

东南大学柔性智能感知实验室的科研人员在测试所研制的超属性电子皮肤对温度、应变、湿度等多种刺激的响应能力。依靠这种电子皮肤可以实现类人体皮肤的各种刺激感知能力，可用于机器人智能感知和虚拟交互等领域。

这块黑色的材料，便是东南大学最新研发的全属性凝胶电子皮肤，看上去比较柔软，摸上去也有着皮肤的弹性。怎样能还原出真实皮肤丰富的刺激感知感官和理化特性？

东南大学电子科学与工程学院博士研究生段升顺介绍说：“为突破了这个"卡脖子"难点，我们科研人员组合成了一种基于桑蚕丝的复合材料，让电子皮肤能够和真实皮肤一样，柔软光滑，可以拉伸，有弱酸性，同时能够感知到环境中温度、压力、湿度等变化。”

当前投入应用的机器人更多是借助摄像头，通过视觉感官来认知环境。怎么让机器人跟环境的交互更加像人类？那就是赋予它第二大感官：触觉！团队研发围绕这个目标，开展了一系列研究工作，第一步就是用超声波定位技术解决了视觉受限的问题。基于多年来在仿生多模软触觉传感器上的研究，此次研发的新型皮肤可应用于机器人皮肤以展示其在捕获多种刺激信息、重构配置所需功能方面的高度类皮肤属性。

课题组负责人、东南大学电子科学与工程学院副院长吴俊说：“未来的电子皮肤不应该只有触觉感知功能，应当像这一款超属性电子皮肤一样具备触觉感知和弱酸性、可降解、可重构等类皮肤理化属性。目前而言，该电子皮肤在机器人类人皮肤上有广阔的应用前景，但其与人体组织的相容性仍需进一步研究，以实现与人体组织相容的神经电接口等应用。相信未来将有机会用于医学领域，来帮助烧伤病人用于短暂的触觉重构，甚至残疾人士佩戴假肢的触觉重构。”

柔性智能感知实验室致力于研发面向人体健康大数据监测，机器人触觉，及元宇宙虚实交互的柔性多模态传感器件和智能系统，该实验室参与了多个国家级和省部级科研平台建设，目前是国家视觉健康与感知技术创新平台的核心建设团队，同时也作为共建团队参与建设了数字感知芯片全国重点实验室。实验室自成立以来，始终坚持产学研深度合作，积极围绕产业需求开展人才培养和创新技术开发，与中电海康、海昌等国内外龙头企业开展广泛深入的合作，以解决工程技术应用中的卡脖子问题。实验室共主持科技部重点专项/863课题/国家自然科学基金10余项；授权国家发明专利25件。

（江苏广电融媒体新闻中心/黄迪 王教群 编辑/汪泽）