环球速读：清华大学团队研发面部应变传感器可为帮助声带损伤者进行口头交流-- 迪族网

环球速读：清华大学团队研发面部应变传感器可为帮助声带损伤者进行口头交流

来源：cnBeta 　2022-12-02 06:45:30

(资料图片仅供参考)

虽然缺乏语言能力的人可以得到一些帮助，但与他人进行口头交流仍然是一种挑战。一种新的佩戴式应变传感器可以提供帮助，因为它能够"读懂"佩戴者默默说出的话。由清华大学开发的这种灵活的、可拉伸的传感器采用了一种薄弹性体基底的形式，上面叠有两层碳纳米纤维膜。多个这样的传感器被暂时粘附在用户的嘴唇和下巴周围的皮肤上。

一层膜中的纳米纤维相互平行排列，使它们对底层皮肤的最小振动也能高度敏感。然而，仅包含以这种方式排列的纳米纤维的应变传感器在被大量拉伸时通常表现不佳，因为它们的导电性会相应下降。

出于这个原因，另一个膜中的碳纳米纤维是随机排列的。尽管它们不像平行排列的纳米纤维那样敏感，但即使在膜被拉伸到最大极限时，它们仍然可以发挥作用，因为它们保持着自己的导电性。因此，通过结合高灵敏度和宽广的工作范围，清华大学的传感器据称比类似的实验装置更出色。

在一个概念验证的练习中，几个传感器被应用到志愿者的脸上，然后连接到Arduino微型计算机和一个扬声器。Arduino上的一个基于机器学习的算法能够根据佩戴者的嘴部运动产生的张力，准确地识别出他们默念的不同语音。然后，这些声音通过扬声器进行合成转播。

此外，传感器还能够准确测量测试对象的面部表情、眼球运动和脉搏。也就是说，这项技术在适合现实世界的日常使用之前还需要进一步开发。

首席科学家Peng Bi说："我们将建立出唇语识别系统的应用场景，并改善佩戴的舒适性和便携性。我们希望这样的可穿戴设备能够成为声带损伤患者的第二张嘴，并减轻这种类型的损伤对某人日常生活的影响。"

有关这项研究的论文最近发表在《纳米研究》杂志上。

Peng的团队并不是唯一一个开发可穿戴式无声语言阅读系统的小组。康奈尔大学的Speechin项链通过一个朝上的摄像头完成这项工作，而纽约水牛城大学的EarCommand技术使用的是一种监测耳道变形的耳塞。

关键词：清华大学平行排列提供帮助

推荐DIY文章