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手臂交互的电触觉反馈应用：系统评价、荟萃分析和未来方向
摘要 — 触觉反馈在广泛的人机/计算机交互应用中至关重要。然而，触觉设备的高成本和低便携性/可穿戴性仍然是尚未解决的问题，严重限制了这种原本很有前途的技术的采用。电触觉界面具有更便携和更可穿戴的优势，因为它们的执行器尺寸减小，功耗和制造成本更低。电触觉反馈在人机交互和人机交互中的应用已被探索，以促进假肢、虚拟现实、机器人遥控操作、表面触觉、便携式设备和康复等应用中的基于手的交互。本文介绍了电触觉反馈的技术概述，以及其在基于手的交互中的应用的系统综述和荟萃分析。我们根据应用类型讨论了不同的电触觉系统。我们还对研究结果进行了定量讨论，以提供对最新技术的高层次概述并提出未来的方向。电触觉反馈系统显示出更高的便携性/可穿戴性，并且它们成功地呈现和/或增强了大多数触觉、引发感知过程并在许多场景中提高了性能。然而，我们发现了知识差距（例如，实施方案）、技术（例如，反复校准、电极的耐用性）和方法（例如，样本大小）缺陷，这些缺陷应在未来的研究中得到解决。
全面回顾元宇宙中的多模式 XR 应用、风险和道德挑战
摘要：本范围审查考察了元宇宙背景下扩展现实 (XR) 技术（包括虚拟现实 (VR)、增强现实 (AR) 和混合现实 (MR)）的广泛应用、风险和道德挑战。XR 正在彻底改变教育沉浸式学习、医疗和专业培训、神经心理学评估、治疗干预、艺术、娱乐、零售、电子商务、远程工作、体育、建筑、城市规划和文化遗产保护等领域。触觉、眼球、面部和身体追踪以及脑机接口等多模式技术的集成增强了用户参与度和交互性，在塑造元宇宙的沉浸式体验方面发挥着关键作用。然而，XR 的扩展引发了严重担忧，包括数据隐私风险、网络安全漏洞、网络晕动症、成瘾、分离、骚扰、欺凌和错误信息。这些心理、社会和安全挑战因密集的广告、舆论操纵和社会不平等而变得更加复杂，这些因素可能会对弱势个人和社会群体产生不成比例的影响。本评论强调迫切需要建立健全的道德框架和监管准则来应对这些风险，同时促进公平的获取、隐私、自主权和心理健康。随着 XR 技术与人工智能的日益融合，负责任的治理对于确保 Metaverse 的安全和有益发展以及 XR 在促进人类发展方面的更广泛应用至关重要。
机器人技术和计算机集成制造
行业5.0旨在建立一个包容，智能和可持续的生产过程，通过利用增强的自动化和机器智能来鼓励人类的创造力和专业知识。协作机器人技术或“ Cobotics”是行业5.0技术的主要促进技术，它渴望通过将机器人提升到人类能力的扩展，甚至最终作为团队成员来改善人类灵活性。一个关键元素有可能作为行业愿望的界面运行5.0的界面，这是采用新颖技术，例如虚拟现实（VR），增强现实（AR），混合现实（MR）和触觉，共同被称为“增强”'。行业5.0也从数字双胞胎（DTS）中受益，这些数字双胞胎（DTS）是物理资产的数字表示形式，该物理资产是其对应物或双胞胎的数字表示。行业5.0的另一个重要组成部分是人工智能（AI），它有可能创建更聪明，更有效的制造过程。在这项研究中，提出了对最新技术的系统综述，以探索智能制造的柯比特，DTS，增强和行业5.0之间的协同作用。据作者所知，这是文献中首次尝试对行业5.0各个组成部分之间的协同作用进行全面审查。这项工作旨在增加全球努力，以实现行业5.0提供的各种应用程序可能性，并提供最新的参考，作为该领域内新研发的垫脚石。
主动重新配置的分段空间声音调制器
高质量的声音 - 全外模式和图像，与3D显示器，声学和中间触觉等应用不可或缺的一部分需要精确的超声波分布以实现。此任务的基本工具是空间声音调节器（SSM），它控制组成元素以实现声音压力的动态分布。但是，由于高成本和许多小，紧密的单位，当前的超声SSM面临局限性。这项研究介绍了“分割的SSM”，即新型设备，这些设备将传统的声学跨表面像素单元组合到定制形状的分段元件中。这些分段的SSM降低了驱动成本和复杂性，同时保持压力分配质量。此方法包括一种自定义的相凝集算法（PAA），该算法是为用户选择的潜在分割解决方案的层次结构。使用OB-3D打印机和定制控制电子设备详细介绍了SSM制造方法，从概念到实现，完成了端到端方法。使用两个原型SSM设备验证了这种方法，它们使用动态分段元件将声波聚焦并悬浮聚苯乙烯珠。通过具有静态和动态元素的混合SSM设备探索了对技术的进一步增强。管道促进了各种应用程序跨不同应用的有效SSM构建，并邀请了以不同尺寸，用途和驱动机制的未来设备的成立。
用新兴技术描述ADHD学习科学内容的学生的经历
摘要：新兴技术，例如虚拟现实，触觉和三维性，提供了新的机会，可以通过促进对虚拟存在的看法，在计算机生成的虚拟学习环境（VLE）中培养对虚拟存在的看法来调查科学现象。神经典型的学习者在VLE的科学学习研究中基本上是代表的，而神经差的学习者（例如ADHD的学生）更少。这项描述性案例研究试图解决有关神经散发学学生经验的缺乏，以及新兴技术，学习科学。具体而言，该案例描述了神经差异学习者在多大程度上体验了科学学习的VLE提供的能力，与他们的神经型同龄人相比，在：放大，在空间上定位和旋转对象，实时查看多个表示和抽象的过程，并通过多次试验来实时参与风险。使用工具（Zspace）评估并观察了五个中级学生（被诊断为ADHD），该工具（Zspace）结合了新兴技术以学习心脏解剖学和生理学。学生对虚拟存在和技术负担的说法进行了编码，并单独和集体计算了频率计数和百分比。结果发现，学生最描述的感觉（41％），对照（30％）和现实主义（26％）的结构（26％）的构造较少报道（3％）。此案例研究在使用新兴技术进行科学学习时，为神经差异学习者的需求提供了独特的见解。对心脏评估的分析发现，空间旋转和查看抽象过程的分数收益，查看多个表示的分数没有变化，并且空间取向的分数下降。
使用可穿戴设备通过触觉和多模式有节奏的刺激提高注意力
节奏刺激，如光，声音和触觉，可以调节大脑功能并改善注意力（例如注意力）[3,12,48,63]。现有方法主要使用了不可磨损或高度专业的设备，但智能手表和智能眼镜等可穿戴设备可能会用于提供有节奏的刺激并调节大脑功能。这种方法提供了许多令人兴奋的可能性：首先，可以使用简单的软件下载来提供认知增强干预措施，从而可以使用已广泛部署和社会可接受的商业可穿戴设备，从而可以轻松分散这些干预措施。第二，因为它们几乎总是存在于用户的身体上，因此可以轻松地进行可穿戴设备，以便在用户需要时提供认知增强，并有可能自动检测到何时需要刺激。在这项研究中，我们选择专注于通过有节奏刺激可穿戴设备提高注意力。注意力可以定义为选择性分配认知资源为特定内部或外部实体的能力[43]，并且它是日常生活中的关键认知功能[11]。尽管已经开发出许多方法来提高注意力，但注意力的失败仍然代表了社会的重大负担。例如，大多数交通事故涉及注意力失败[64]。可穿戴设备的安全性，在许多不同情况下都是安全，不引人注目且可用的设备，是满足某些未满足需求的潜在潜在方法。成功的设备必须有效，易于使用，在社会上可以接受和舒适。迄今为止，尚未对注意力的可穿戴节奏刺激的有效性和用户经验进行了很好的研究。因此，这项工作旨在回答以下两个研究问题。
Telelife：2035 年远程生活愿景
在全球范围内，人们可以不受物理限制地一起工作和相互支持，以实现多样性。例如，需要更多时间灵活性来承担育儿责任的单亲父母可以通过电话会议同步处理家庭和工作职责 [ 2 ]；无法长途通勤的残疾人可以参与劳动力市场，获得更广阔的就业选择空间 [ 7 ]；接受高等教育机会有限的儿童可以通过虚拟方式接受高质量的终身学习 [ 6 ]。巧合的是，由于持续的疫情，世界经历了全球挑战，为了公共安全，每个人都待在家里，这加速了这种转变。变化如此之快，以至于研究人员能够揭示未来工作的关键特征：更多的时间灵活性和更少的流动性，以及重置协作、教育、商业、医疗保健甚至个人生活方面的特征。远程生活的想法催生了一系列实现这一新兴未来的想法。虽然令人兴奋，但许多机会主要是尚未探索的，这为我们提供了一个邀请所有人并引发研究辩论的基础。 Telelife [ 5 ] 涵盖了新颖的概念领域和技术，旨在实现未来远程生活和工作。Telelife 包括但不限于数字孪生、虚拟/物理快速原型设计以及注意力和情境感知用户界面，这些界面采用创新硬件，可以支持超逼真的图形和触觉等。现在，这些问题仍未得到解答，世界顶尖专家和 CHI 社区的更广泛受众都对此问题不甚了解，这不仅为技术和科学进步提供了线索，还引发了围绕计算、人文和社会未来主题的伦理和哲学讨论和辩论。
机器人博士学位要求
CS 7640 Advanced Image Processing Varies CS 6353 Deep Learning for Image Analysis Fall ECE 6530 Digital Signal Processing Fall Human-Robot Interaction Category: CS 6360 Virtual Reality Fall ROBOT 7400 Haptics for VR, Teleoperation, Physical Human-Robot Interaction ME EN 7240 Fall, odd years ROBOT 6400 Neuro-Robotics (will be cross listed with BME 6440) BME 6440，ECE 6654秋季机器人设计类别：机器人6500高级机电座量我en 6240春季，甚至年度机器人6510可穿戴机器人（目前特殊的主题类）跌倒，甚至ECE 6780或年6780年或CS 6780或CS 6780嵌入式系统设计Spring Ece Ece 6960机器人Milliss Springs 696 springs 695 695695695695 69995 69999995 69999995 6999999999999999995 6999999995 69999999999999.即使是多年的盟军课程（9-10个学分），可以从核心课程，预批准的选修课，支持选修课，基于讲座的工程/科学课程（例如，不包括研讨会，项目，论文，论文）或批准的非工程/科学课程中选择最低要求的最低要求。获得监督委员会的批准。Course Title Cross-listings Offered Supporting Elective Category : ME EN 6035 Design of Experiments Spring ME EN 6100 Ergonomics Fall ECE 6540 Estimation Theory Spring, even years CS 6540 Human-Computer Interaction Fall ME EN 6410 Intermediate Dynamics Spring, even years CS 6340 Natural language processing Fall ME EN 6205 System Dynamics Fall SEMINAR REQUIREMENT Course Title Cross-listings Offered ME EN 6890或ECE 6900或CS 7930系研讨会 - 参加与您的论文ADV秋季相关的部门毕业生研讨会1，Spring Robot 6800机器人研讨会（在每个S CS 7942，ECE 7942，ECE 6868，ME EN 6892秋季6892 fall，Spring 6800 Robotics Semnar（招募两个学分）中，启用了两个学分（ECE 7942，ECE 7942） ECE 6868，ME EN 6892秋季，春季论文要求（14 CR课程标题交叉上市提供机器人7970博士学位论文
集成软热电的液晶弹性体，用于形状记忆驱动和能量收集
液晶弹性体 (LCE) 是一类由松散交联的聚合物网络组成的形状记忆聚合物，在从向列相到各向同性相的转变过程中表现出可逆的形状变化。[1] 由于它们具有类似肌肉的工作密度和收缩应变 [10–14]，并且能够打印或图案化为各种几何形状，它们已越来越广泛地用作软体机器人、[2–4] 可穿戴计算和触觉 [5,6] 和形状变形物质 [7–9] 中的执行器。[15,16] 在大多数机器人和工程应用中，基于 LCE 的执行器使用外部热源进行热刺激，或通过焦耳加热使用集成线或嵌入式渗透粒子网络进行电刺激。先前的研究主要集中在通过焦耳加热来加热 LCE，[6,12,13,17,18] 其中许多应用使用液态金属[19–21] 和波浪电子[12,13,22,23] 作为加热元件。然而，这些方法的一个关键限制是它们依赖于开环加热和被动冷却。这导致温度变化缓慢，并且对控制 LCE 执行器响应速度和曲线的能力有限。具体而言，由于 LCE 的热导率低至 0.3 W m − 1 K − 1[20]，导致驱动速度可能很慢；由于热传递是通过对流而不是传导进行的，冷却速度受到极大限制。后者导致冷却时间可能需要激活时间的 5 倍[12,24] 10 倍[13] 甚至 50 倍[25] 才能使 LCE 在环境条件下冷却并恢复到其原始状态。此外，由于温度升高幅度更大，更快的驱动速度需要更长的冷却时间。[25] 为了减少加热时间，人们嵌入了液态金属液滴等软填料来提高这些结构的热导率。[6] 冷却时间的问题仍然存在，加热和冷却时间的差异取决于传导（加热）和对流（冷却）之间传热速率的差异；需要更智能的方法来解决这个问题。最近有人努力通过新的刺激方法来提高 LCE 执行器的速度和控制，[26] 尽管其中大多数方法都会引入显着的机械
iac – 20 – d1.6.4设计和测试机器人头像...
摘要在2019年底，宇航员卢卡·帕尔米塔诺（Luca Parmitano）远程控制了配备了机器人操纵器的漫游者，并在ISS的月球 - 纳尔格网站上执行地质任务。一年零7个月后，在2021年7月，他将在更现实的月球 - 分析环境中控制同一条漫游者：意大利埃特纳山上的火山岩和雷果石领域。这些实验在ESA的Meteron项目框架中构成了模拟1活动。作为有效负载开发人员，我们想创建一个宇航员的接口，以直观地在行星或月球表面上操作机器人系统：我们如何才能最大程度地提高任务效率和沉浸式 /透明度的感觉？同时，我们如何最大程度地减少操作员的疲劳以及身体和精神效果？以及在人类空间的框架中，我们如何执行此操作，并具有质量和软件要求，并具有延迟，低宽带和不可靠的通信？我们展示了如何创建具有直观图形和触觉用户界面的远程动物系统。这包括力量反馈设备和自定义操纵杆，控制一个移动机器人平台。机器人平台由一个全地形底盘和两个带有扭矩传感的7-DOF机器人臂组成。一只手臂安装在漫游车的前部，用于操纵；另一个被安装在顶部，用于重新放置相机。使用该系统，宇航员完全控制了机器人以收集岩石样品。唯一的外部输入是从科学家组成的科学家，而不是语音循环和文字，关于地质样本的选择。通过Sigma.7触觉输入设备提供了操纵臂的全部稳定的6-DOF力反馈。这意味着宇航员可以（第一次从空间开始）不仅与轨道的行星表面接触，而且还可以感觉到它们所抓住的岩石的重量。系统状态反馈是在用户界面上的视觉和直觉上显示的 - 在ISS上的笔记本电脑上运行 - 以及两个摄像机的视图。在开发过程中，我们不断整合来自各种利益相关者的要求，以及宇航员和宇航员培训师的反馈，以改善用户界面。模拟测试提供了有关如何设计远程呈现系统来控制行星表面上从轨道上控制机器人的宝贵见解。我们希望这些见解对于在类似情况下的远程制定行星机器人技术以及陆地应用的未来开发非常有用。关键字：（最大6个关键字）远程操作，机器人技术，低带宽，触觉，实时，延迟