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感官控制的人機交互(human-machine interface, HMI)可以在人和外界 設備之間建立新的自然交流途徑，有利于提高人們的生活品質，例如，有意識 地眨一下眼睛，即可開/關電燈。傳統的采用眼為微弱的體表生物電信號，卻 忽略了眨眼引起的太陽穴附近皮膚的微小運動。本項目采用摩擦納米發電技術 (triboelectric nanogenerator, TENG ),設計一種微運動 / 位移傳感器 (mechnosensationalENG, msTENG),對于該微小運動的探測有極高的靈敏度 (數百倍于同步眼電信號)，并且相對于傳統的眼電探測電極具有更好的耐久 性和穩定性。通過與眼部巧妙的附著方式，獲取高靈敏度和持久穩定的眨眼 信號采集，并將此眼部微動傳感器用于人機交互，構建了眼動控制家用電器 和眼動虛擬打字界面等人機交互系統。這一研究的開展，給感官控制人機交 互領域注入了新的設計理念，使得通過眨眼來控制外部設備有希望從實驗室走 向我們的日常生活。 關鍵技術： (1)  基于摩擦納米發電技術的眼部微動傳感器設計(包括工作模式的選擇, 摩擦材料、電極材料的選擇及加工等)以及器件制作工藝水平，都將直接影響 傳感器的靈敏度、穩定性、美觀舒適性，這在整個系統中是最為關鍵的技術。 (2)  眼部微動傳感器在眼部周圍附著方式的設計，需要保證器件的靈敏度、 信號的穩定性和操作的方便性，并考慮使用上的舒適美觀。這是這項技術能否進 入人們實際生產生活的重要因素之一。 (3)  基于眼部微動傳感器的人機交互界面的開發，要求功能適用、界面友 好、操作簡易、性能穩定，便于正常人群和閉鎖綜合征LLock-in，)患者等特 殊人群的使用，這是這項技術具有重要應用前景的關鍵技術之一。創新點： (1)     首次將基于摩擦電和靜電感應耦合的自驅動高靈敏傳感器作為替 代傳統生物電傳感器應用于感官控制的人機交互系統，為人工智能領域注入了 新的傳感器設計理念。 (2)     將基于摩擦電和靜電感應耦合的自驅動眼部微動傳感器巧妙地固 定在眼鏡架上，并做到位置可微調，對比傳統的眼電傳感器將多電極貼在眼部 附近，不僅美觀舒適、成本低廉和操作簡單，而且采集的信號靈敏度高，信號 輸出穩定可靠。 (3)     摩擦電和靜電感應耦合的傳感技術，采用的單電極信號采集，直 接采集微運動引起的電信號，從信號采集源頭上突破了傳統的生物電信號采集 弊端(采集多電極間勢差變化信號)，可提高傳感器的靈敏度數百倍。因此，避 免了傳統眼電系統中精準識別算法的開發和嚴格操作技術的培訓等。市場及經濟效益分析： 基于摩擦納米發電技術的微動傳感器制作成本低廉，因其高靈敏度和 可靠性帶來的后端設備簡化，以及其操作的簡易性和侃戴的美觀舒適性，都 將促成該項研究成果走出實驗室服務于廣大群眾，特別是渴望與外界因此具有非常大的市場價值。恢復交流的特殊疾病患者們，而這一群體在中國高達20 萬人并有逐年上升的趨勢。

本實用新型涉及智能樓宇技術，具體涉及一種適用于氣熱電供暖的智能交互終端設備，包括流量監 控平臺、網絡服務器、云服務器、4G 模塊、電源模塊、遠程移動終端，還包括至少一個用戶側分布式 能源控制器和智能供熱系統;用戶側分布式能源控制器通過網絡服務器、云服務器與流量監控平臺連接， 用戶側分布式能源控制器分別與智能供熱系統、電源模塊、遠程移動終端相連接，云服務器通過 4G 模 塊與遠程移動終端連接。該智能交互終端設備能根據氣、熱、電傳輸網絡中的能源實時價格、住戶溫度 和用戶實際需求，智能地調節住戶供熱方案，改進用戶對能源的需求彈性和響應能力，從而節省更多的 能源費用并提高用戶的滿意度。

成果介紹夏軍教授團隊的3D智顯的核心技術包括三維光場渲染算法+微透鏡陣列，從顯示內容到最終三維顯示的一站式裸眼3D解決方案，包括3D內容制作、人機交互方案、超高清二維面板、微透鏡陣列、三維渲染芯片。技術創新點及參數3D智顯通過3D取代2D、視覺融合體感、虛擬模擬現實、技術結合內容等帶來新的變革。3D智顯的三維光場渲染算法+微透鏡陣列，通過傅里葉切片算法實現了任意角度視點的實時計算以及準確的光場重建，并且兼容現有生產工藝。3D智顯支持屏幕尺寸、視場角、觀看距離等參數的個性化定制，還支持手勢識別、模擬控制、骨骼追蹤。市場前景潛在市場包括家用領域、娛樂領域（3D電影、3D游戲）、教育領域、戶外廣告領域。裸眼3D代表著內容、交互與體驗的升級，未來在3D市場中占比超50[[%]]。3D技術獨特的展現效果與視覺吸引力，促進3D顯示器出貨量增加，2021年全球3D顯示器市場規模將達到2.8億臺和830億美元。

交互式反應器為生物處理系統的核心所在，由生化單元和物化單元兩部分組成，主 要完成城市污水中有機污染物的生物降解、氮素的硝化、反硝化脫氮以及生化或物化除 磷等功能。根據進水水質情況，交互式反應器可實現多種工況類型及運行參數的轉變。。 該關鍵技術主要包括：單一反應器中物化和生物優化集成技術、生物處理單元中各種不 同功能菌群高效運行技術，交互式反應器在針對不同條件下物化與生化協調運行技術以 及系統抗沖擊負荷調控技術。

一、項目進展 創意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業 入學/畢業時間 學號 史雨杰 電信院/自動化 2019.9/2023.7 201931072537 李耀輝 電信院/機器人工程 2019.9/2023.7 201931072628 劉忠躍 電信院/自動化 2018.9/2022.7 201831073203 王怡欣 電信院/自動化 2018.9/2022.7 201831073423 孟澤濤 電信院/自動化 2018.9/2022.7 201831073302 三、指導教師 姓名 學院/所學專業 職務/職稱 研究方向 李杰 電氣信息學院 講師 人工智能 四、項目簡介 本項目基于虛實交互技術、仿生機器狗運動控制、機器視覺、機器算法等方面展開研究。其目的在于增強虛實場景下機器狗與現實環境的交互能力，使其更快速地適應復雜地形，并借助機器視覺豐富其應用性。機器狗采用Jetson-Nano為主控板，其上運行ROS系統，采用分布式運行rosserial_arduino、rosbridge實現機器狗運動控制和虛擬場景通信的環節；利用SLAM技術精確構建地形圖樣，模擬人的真實視覺功能并通過圖像攝取裝置賦予機器狗，使機器狗能夠對圖像信號進行獲取和識別，并通過數字化處理以實現其在多目標環境下的個體追蹤功能以及對人體的姿態識別功能。

機器人競賽是中央 “ 科教興國 ” 戰略方針的具體體現和創新舉措。 “ 機器人軌跡賽競賽平臺 ” 主要針對目前機器人軌跡賽競賽需要裁判現場評判且評價機器人性能的好壞沒有統一標準的缺陷而提出，能夠有效應用于機器人軌跡賽競賽的現場裁判中且評價標準統一，能夠有效應用于多種機器人軌跡賽，如機器人直線行走、直線花樣行走、直線繞障行走、按規定圖形行走競賽等，使競賽規則更為直觀、明朗，減小了競賽結果判斷的人為誤差。該成果已獲專利 2 項。

本發明涉及一種基于磁流變技術的仿人機器步態切換控制系統及控制方法，所述控制系統包括多個柔順控制器，所述柔順控制器包括磁流變單元、長度調節單元和反饋回路單元。所述步態切換方法將事先規劃好的走路(跑步)的末狀態和跑步(走路)的初狀態插值成連續光滑可導的曲線，同時，在線反復優化計算步態切換瞬間關節的運動軌跡，通過控制柔順控制器活塞的往復運動，改變機器人桿件的質心位置、速度和加速度，當機器人有向前傾倒的趨勢時，使前腿伸長，后腿縮短，機器人質心調后；當機器人有向后傾倒的趨勢時，使前腿縮短，后腿伸長，機器人質心調前，控制機器人的穩定性，實現機器人走路、跑步間的自由切換。

XM-HL4高級組合式基礎護理訓練模擬人 ? XM-HL4高級組合式基礎護理訓練模擬人（多功能護理人模型）是集護理操作于一體的整體護理人，高分子環保材料制成，膚質仿真度高，綜合了基礎護理與外科護理的主要功能，可完成多項基礎護理操作訓練。 功能特點： ■ 四肢關節靈活度逼真，可模擬關節僵硬，軀干部可前傾，可坐輪椅。 · 軀干：屈伸 · 頸部：屈伸、側轉 · 肩部和髖部：內收、外展、屈伸 · 肘部：旋內、旋外、屈伸 · 膝部：屈伸 · 腕部：屈伸 · 踝部：旋內、旋外、背屈、跖屈 ■ 可實現多種體位：去枕平臥位、屈膝仰臥位、半坐臥位、端坐位、俯臥位、頭低足高位、頭高足低位、側臥位、截石位、昏迷體位等，滿足操作需要。 ■ 可進行床上擦浴及更衣，扶助病人移向床頭法、輪椅使用法、平車運送法、擔架運送法等移動和搬運病人法、軸線翻身法，肢體約束法、肩部約束法、全身約束法等操作。 ■ 頭發護理：可進行梳發、洗發護理。 ■ 臉部清潔：面部皮膚可擦拭清潔。 ■ 瞳孔觀察示教：一側瞳孔散大、一側瞳孔正常。 ■ 耳部護理：可進行耳廓、外耳道的清洗。 ■ 口腔護理: 可進行正常口腔及牙齒護理。 ■ 可進行氣管切開術后護理。 ■ 可進行吸痰術練習。 ■ 氧氣吸入法：鼻孔內可插入吸氧管，練習氧氣吸入的操作過程。 ■ 霧化吸入療法：可練習霧化吸入的操作過程。 ■ 鼻飼術：托起頭部使下頜靠近胸骨柄實現昏迷病人的鼻飼，具有真實大小的胃，可容納250ml的液體，胃管插入45-55cm時，可以抽出模擬胃液。 ■ 洗胃術：可經口、鼻進行洗胃器洗胃、電動吸引器洗胃、胃管洗胃、洗胃機洗胃，胃容量約為200ml。 ■ 手臂靜脈穿刺、注射、輸液（血）：可使用不同類型的穿刺針，正確穿刺時落空感明顯并有回血產生，可進行靜脈輸液（血）練習，靜脈血管和皮膚均可更換，操作方便，經濟實用。 ■ 上臂三角肌皮下注射：可注入真實液體，注射模塊可取下清洗，并可更換。 ■ 臀部肌肉注射：可注入真實液體，注射模塊可取下清洗，并可更換。 ■ 股外側肌肉注射：可注入真實液體，注射模塊可取下清洗，并可更換。 ■ 男性導尿術：可取仰臥屈膝位，兩腿外展后可獨立支撐，男性陰莖可提起與腹壁成60度角，插管時可真實感受男性尿道的三個狹窄、兩個彎曲，操作成功后可導出模擬尿液。 ■ 女性導尿術：可取仰臥屈膝位，兩腿外展后可獨立支撐，女性尿道充分體現短、粗、直，具有尿道口、陰道口、陰蒂等解剖結構，操作成功后可導出模擬尿液。 ■ 留置尿管和膀胱沖洗術。 ■ 造瘺口護理：腹壁有回腸造瘺口和結腸造瘺口，內連集液瓶，可進行造瘺口護理。 ■ 灌腸操作訓練：可實現大量不保留灌腸、小量不保留灌腸、清潔灌腸和保留灌腸等多種灌腸方式。 ■ 壓瘡護理：顯示壓瘡的臨床分期4個不同階段，同時顯示壓瘡和各種病理表現：壓瘡炎癥、潰瘍、竇道、腐肉、壞死、焦痂等，可進行傷口的評估、測量與清洗。 · 第一期：淤血紅潤期。 · 第二期：炎癥浸潤期。 · 第三期：淺度潰瘍期。 · 第四期：壞死潰瘍期。 ■ 可練習手指、足趾的包扎。 ■ 其他護理操作：冷熱療法護理、外陰擦洗、外陰濕熱敷、尿道沖洗、床上擦浴、座式擦浴、穿換衣服等多項護理操作。

2020年2月7日，上海援武漢第三批醫療隊收到了上海交通大學醫學院吳韜研究團隊捐贈支援的2臺AirFace人工智能醫護服務機器人，科研和醫務人員昵稱它們為“小白”。這兩臺智能機器人，即將進入醫療隊所在的武漢市第三醫院ICU病房工作。 吳韜團隊經過多年摸索，自主研制開發并獲得國家專利的一款具有人臉識別、自然語音交互、遠程協作等功能的醫療服務機器人，已連續兩屆受邀參加在上海舉辦的世界人工智能大會。“小白”身高1.45到1.6米，可以以每秒0.3到0.6米的速度，在預定時間跟著醫生和護士查房，自動避障，與人互動，而后自行“走”回充電樁補充能量。