摘要 — 维护、修理和大修行业中的手动维修任务需要经验和特定于对象的信息。如今,许多此类维修任务仍通过低效的纸质文档执行和记录。认知辅助系统有可能通过以数字方式提供所有必需信息来降低成本、错误和脑力工作量。在本案例研究中,我们介绍了一种用于涡轮叶片特定对象维修任务的辅助系统。辅助系统提供数字工作说明并使用增强现实显示空间信息。在一项用户研究中,十名经验丰富的金属工人执行熟悉的维修任务,我们将新辅助系统的任务完成时间、主观工作量和系统可用性与他们既定的纸质工作流程进行了比较。所有参与者都表示,他们更喜欢辅助系统而不是纸质文件。研究结果表明,使用辅助系统后,手动维修任务的完成速度可提高 21%,感知工作量可降低 26%。
摘要 混合现实和增强现实 (XR) 设备模糊了物理世界和数字世界之间的界限,导致用户输入嘈杂且不可靠,并且系统无法完全了解交互环境。然而,这些设备可以以低摩擦的方式向用户显示信息,这种方式与人的身体和物理环境更紧密地结合在一起,为持续的“始终在线”协助提供了机会。我们认为,要构建有效的 XR 交互,我们必须 (1) 通过了解用户和环境来减少系统不确定性,以及 (2) 有效地调整界面以让用户参与减少不确定性并允许在线学习和个性化。人工智能和机器学习中的现代方法对于实现这些目标非常重要。
增强现实(Augmented Reality,瑞典语称为增强现实)是一项以某种形式存在了 30 多年的技术。增强现实系统通过视频或透明显示器在我们的现实视野中构建和叠加虚拟对象。尽管其历史悠久,但直到最近才开始在任何有意义的意义上发展,因为它受到处理器和显示技术的严重限制。除了技术限制之外,它还面临用户处理系统输出信息的能力方面的限制。如果信息量超过容量,用户就会过载,这种情况称为信息过载,导致用户难以接受和理解信息。这可以通过练习良好的用户界面设计来解决,这是任何系统的重要组成部分。军方对这项技术非常感兴趣,希望它能让他们更好地了解战场。然而,战场环境可能会非常紧张,这会增加信息过载的风险,并使设计有用的系统更具挑战性。本文旨在将增强现实、信息过载和界面设计的信息收集到一个地方,并将其应用到军事项目中,以研究基于传统指南和原则进行军事用途设计时会出现哪些挑战。
摘要:随着增强现实 (AR) 技术的最新发展,人们对使用智能眼镜进行实践培训的兴趣日益浓厚。这种兴趣能否转化为市场成功,至少取决于与智能 AR 眼镜的交互是否让用户满意,而 AR 使用的一个方面迄今为止尚未受到太多关注。我们希望通过本文改变这一现状。因此,本文的目的是调查 AR 在三种实际使用情况下的用户满意度。AR 的用户满意度可以分为对交互的满意度和对交付设备的满意度。共有来自三个不同行业部门的 142 名参与者参与了这项研究,即航空、医学和航天。在我们的分析中,我们调查了不同因素的影响,例如年龄、性别、教育水平、互联网知识水平以及参与者在不同行业的角色。即使用户不熟悉智能眼镜,结果也表明一般的计算机知识对用户满意度有积极影响。进一步使用双因素交互作用进行分析表明,不同因素与用户满意度之间没有显著的相互作用。研究结果证实,针对智能眼镜和 AR 应用程序的用户满意度开发的问卷表现良好,但仍有改进空间。
增强现实 (AR) 的交互设计越来越受到学术界和工业界的关注。本综述讨论了 260 篇文章(占 2015 年至 2019 年期间发表的文章的 68.8%),以回顾互联城市中的人机交互领域,重点关注增强现实驱动的交互。我们概述了人城交互和相关技术方法,然后回顾了 AR 耳机的信息可视化、受限界面和具身交互的最新趋势。我们重点介绍了界面设计和输入技术中值得进一步研究的未充分探索的问题,并推测具有互补对话式用户界面 (CUI) 的 AR 是实现智慧城市中沉浸式系统无处不在的交互的关键推动因素。我们的工作有助于研究人员了解 AR 在人城交互中的当前潜力和未来需求。
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随着医疗信息系统、电子记录、智能、可穿戴设备和手持设备的使用不断增强,医疗系统正面临着变革。中枢神经系统的功能是控制思维和人体的活动。现代医学和中枢神经系统领域计算能力的快速发展使从业者和研究人员能够从这些系统中提取和可视化洞察力。增强现实的功能是将虚拟和现实对象结合起来,在实时和真实环境中交互运行。增强现实在中枢神经系统中的作用成为一项发人深省的任务。基于手势交互方法的中枢神经系统中的增强现实对于降低护理成本、改善护理质量、减少浪费和错误有着巨大的潜力。为了使这个过程顺利进行,提供一份关于现有最先进工作的综合研究报告将是有效的,以便医生和从业者能够在决策过程中轻松地使用它。这项综合研究最终将总结与中枢神经系统中基于手势交互的增强现实方法相关的已发表材料的输出。这项研究采用了系统文献的协议,系统地收集、分析和从收集的论文中得出事实。收集的数据范围来自 10 年来已发表的材料。78 篇论文
摘要 近年来,随着消费级智能眼镜的出现,增强现实技术正在兴起。那些有兴趣部署这些头戴式显示器的人需要更好地了解技术对最终用户的影响。可能阻碍使用的一个关键方面是晕动症,这是从虚拟现实中继承下来的一个已知问题,迄今为止仍未得到充分探索。在本文中,我们通过对航空、医疗和航天三个不同行业的 142 名受试者进行实验来解决这一问题。我们评估了增强现实头戴式显示器 Microsoft HoloLens 是否会导致模拟器晕动症,以及不同症状组(恶心、眼球运动和迷失方向)如何导致模拟器晕动症。我们的研究结果表明,Microsoft HoloLens 在所有参与者中只会引起微不足道的模拟器晕动症症状。大多数使用它的消费者不会出现任何症状,而只有少数人在我们所测试的训练环境中感到轻微的不适。
AR 的使用潜力正以各种方式显现出来,可用于创造独特的学习体验。最近,手持设备的进步和普及使研究人员能够实施更有效的学习方法。在教育和企业环境中,从小学到成人教育。工业界对这种技术的兴趣很高,近年来,许多人尝试使用 AR 作为维护和维修过程的支持。在本文中,我们介绍了一项正在进行的研究,涉及将增强现实技术应用于企业培训目的的电子学习系统。更具体地说,我们的研究目标是弄清楚企业培训是否会从培训计划中实施 AR 中获得有价值的帮助,寻求探索在维护环境需求中使用这种新兴技术的优势。特别是,研究团队从评估先前的研究“面向企业培训的移动 AR 原型”(Marengo、Pagano 和 Ladisa,2017)开始,旨在克服我们在研究过程中强调的一些障碍和批评。最初的目的是开发一款用于维护和维修培训的增强现实 Web 应用程序。进一步研究后,我们注意到这项研究的一些关键方面可能会对研究的最终目标产生负面影响。新的目标是从方法论和最终目标开始引入一种全新的方法
这项工作由 UT-Battelle, LLC 运营的橡树岭国家实验室撰写,并由能源部水力发电技术办公室的 HydroWIRES 计划提供支持,合同号为 DE-AC05-00OR22725。美国电力系统正在迅速发展,为水电行业带来了机遇和挑战。虽然风能和太阳能等可变可再生能源的部署不断增加,使美国许多地区都拥有了低成本的清洁能源,但它也需要能够储存能源或快速改变其运营方式的资源,以确保电网的可靠性和弹性。水电(包括 PSH)不仅是大量低成本可再生能源的供应商,而且是电网规模灵活性的来源,也是其他可再生能源发电源的力量倍增器。要实现这一潜力,需要在多个领域进行创新:将新运营纳入规划和许可决策,预测新的运营和管理 (O&M) 模式和成本以防止意外停电,以及设计新的涡轮机和控制系统,以实现快速响应和频繁爬坡,同时保持高效率。 2019 年 4 月,美国能源部水力技术办公室 (WPTO) 启动了 HydroWIRES 计划 1,旨在了解、支持和改善水电和抽水蓄能水电 (PSH) 对快速发展的美国电力系统的可靠性、弹性和整合的贡献。水电(包括 PSH)的独特特性使其非常适合提供一系列存储、发电灵活性和其他电网服务,以支持可变可再生资源的经济高效整合。HydroWIRES 因与美国能源部国家实验室的密切合作而出名。五个国家实验室——阿贡国家实验室、爱达荷国家实验室、国家可再生能源实验室、橡树岭国家实验室和太平洋西北国家实验室——作为一个团队提供战略见解并建立与 HydroWIRES 产品组合以及美国能源部和国家实验室更广泛的工作(如电网现代化计划)之间的联系。 HydroWIRES 计划下的研究工作旨在通过开发数据、分析、模型和技术研发来提高水电业主和运营商、ISO/RTO、监管机构、原始设备制造商和环保组织的能力并为他们的决策提供参考,从而使他们受益。有关 HydroWIRES 的更多信息,请访问 https://energy.gov/hydrowires