摘要：2024年11月14日，香港城市大学于欣格副教授在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《Mormyroidea-inspired electronic skin for active non-contact three-dimensi

在三维（3D）空间中，辨别和定位位置的能力对于人机界面和机器人感知至关重要。然而，目前的软电子设备只能通过物理接触来获得二维（2D）空间位置。

2024年11月14日，香港城市大学于欣格副教授在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《Mormyroidea-inspired electronic skin for active non-contact three-dimensional tracking and sensing》的研究论文，周靖昆、李健、賈慧玲、姚宽明为论文共同第一作者，于欣格副教授为论文通讯作者。

于欣格，香港城市大学生物医学工程系副教授，国家优青（港澳）。2009年本科毕业于电子科技大学，2012-2015年由电子科技大学、美国西北大学（导师：Tobin J. Marks 教授和Antonio Facchetti 教授）联合培养并取得博士学位。2015-2018年在美国西北大学、美国UIUC从事博士后研究；曾在the University of Illinois at Urbana-Champaign从事研究工作；导师：Professor John A. Rogers；现任职于香港城市大学。

于欣格副教授的研究领域为柔性电子产品、生物集成电子学、软体机器人、人机界面，在Nature、Nature Materials、Nature Biomedical Engineering、Nature Machine Intelligence、Nature Communications、Science Advances等杂志上发表论文160余篇。

在这项研究中，作者报告了一种通过具有三维（3D）传感功能的透明薄软电子皮肤（E-skin）实现的非接触式位置定位概念。

受电鱼主动电感应的启发，这种电子皮肤以非接触方式主动确定目标物体的3D位置，并可以将相应位置实时无线传输到其他设备。

因此，这种电子皮肤很容易实现与机器的交互，例如在虚拟或实际3D空间中操纵虚拟物体、控制机械臂和无人机。

此外，它还可以与机器人集成，为它们提供3D情境感知能力，以感知周围环境、避开障碍物或跟踪目标。

图1：受生物启发的透明电子皮肤（E-skin）

图2：E-skin的表征

图3：非接触式人机界面（HMI）

图4：机器人感知

图5：使用机器人臂抓取目标的演示

综上，这篇论文介绍了一种受电鱼启发的电子皮肤（E-skin），它能够主动非接触地进行三维跟踪和感知，实现了对目标物体的精确三维定位，并能无线实时地将位置信息传递给其他设备。

该研究开发了一种透明、轻薄、柔软且可拉伸的电子皮肤，具有高度的灵敏度和透明度，能够在无需物理接触的情况下检测和定位三维空间中的目标物体。这项技术为人类-机器界面和机器人感知提供了一种新的交互方式，未来有望应用在虚拟现实/增强现实（VR/AR）、远程控制机器人、无人机避障、医疗健康以及水下探测等多个领域。

Zhou, J., Li, J., Jia, H. et al. Mormyroidea-inspired electronic skin for active non-contact three-dimensional tracking and sensing. Nat. Commun. 15, 9875 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-54249-3.

来源：华算科技