摘要:本文旨在总结基于灵活感测的软机器人相互作用研究的进展。首先,引入了软机器人实际应用中的最新进步,例如灵活的抓握,生物医学和环境探索。其次,提出了软机器人的运动学和动态建模方法。随后,分析了适用于软机器人的灵活感测技术,特别是针对讨论的讨论表现出圆润的多模式传感技术。然后,阐明了关于软机器人中传感和智能相互作用的当前研究状态,这表明了灵活的传感器用于固有和环境感知以及多峰传感的利用。重点是基于灵活传感器的软机器人的智能相互作用系统的分析。最后,讨论和预期基于灵活感测的软机器人相互作用研究中的潜在挑战和前瞻性方向。关键字:软机器人;灵活的传感;智能交互系统
高的问题,在全面进入 2D 数字屏幕界面阶段后,飞 机座舱只有少数的传统机械仪表被保留,大部分的飞 行信息数据都由计算机分析后再在主飞行显示器 ( PFD )上显示出来,这种获取信息的方式大大增强 了飞行员驾驶的安全性。平视显示器( HUD )是飞机 座舱人机交互界面的另一种形式。 HUD 可以减少飞 行技术误差,在低能见度、复杂地形条件下向飞行员 提供正确的飞行指引信息。随着集成化和显示器技术 的不断进步, 20 世纪末至今,飞机座舱有着进一步 融合显示器、实现全数字化界面的趋势。例如,我国 自主研发生产的 ARJ21 支线客机、 C919 民航客机, 其座舱的人机界面设计均采用触控数字界面技术代 替了大部分的机械仪表按钮 [2] 。 20 世纪 70 年代,美军在主战机上装备了头盔显 示系统( HMDs ),引发了空中战争领域的技术革命。 在虚拟成像技术成熟后,利用增强现实( AR )技术 可以直接将经过计算机运算处理过的数据和图象投 射到驾驶员头盔的面罩上。例如,美国 F-35 战斗机 的飞行员头盔使用了虚拟成像技术,将计算机模拟的 数字化信息数据与现实环境无缝融合,具有实时显示 和信息叠加功能,突破了空间和时间的限制。 20 世纪 90 年代,美国麦道飞机公司提出了“大 图像”智能化全景座舱设计理念,之后美国空军研 究实验室又提出了超级全景座舱显示( SPCD )的概 念,充分调用飞行员的视觉、听觉和触觉,利用头 盔显示器或其他大屏幕显示器、交互语音控制系统、 AR/VR/ MR 系统、手 / 眼 / 头跟踪电子组件、飞行员 状态监测系统等,把飞行员置身于多维度的显示与 控制环境中。此外,在空间三维信息外加上预测信 息的时间维度功能也是未来座舱显示器的发展趋势 [3] 。 2020 年,英国宇航系统公司发布了一款第六代 战斗机的概念座舱,去除了驾驶舱中所有的控制操 作仪器,完全依靠头盔以 AR 形式将操作界面显示 出来。由上述分析可知,未来基于 XR 环境下的虚拟 增强型人机界面将成为飞机座舱人机交互的全新途 径之一。 在学术界,有关飞机座舱人机交互界面的研究也 取得了较为丰硕的成果,其中代表性研究成果见表 1 。
1 )交互性与安全性的矛盾问题。在当前智能座 舱所处的发展阶段,新型人车交互方式的安全性尚需 要进一步检验,繁复的人机交互会对驾驶人造成分神 影响甚至带来安全隐患;在未来智能座舱发展的第三 阶段,还将面临着人车交互的信任问题。解决该问题 是智能座舱实现实质性发展的关键。 2 )舱内交互与舱外交互的协同问题。智能座舱 作为移动生活智慧终端的“第三空间”,其交互范畴 需全面覆盖汽车舱内及舱外的立体化时空场景,不仅 需要解决舱内的人机交互问题,也要解决舱外的人机 交互问题,以及舱内舱外人机交互的协同问题。现有 研究已部分解答了该问题,但仍需结合真实应用场景 继续深入研究。 3 )智能座舱与其他智慧生活形态的连接问题。 汽车智能座舱是智慧城市的重要组成部分,其交互设 计不是孤立的,需有机对接到整个智慧城市的系统 中。目前,对该问题的研究关注还比较少,有较大的 研究空间。 4 )智能交互的应用实现问题。虽然智能交互的 部分关键技术已实现了突破,但离普遍应用还较远。 其根本原因在于交互技术的发展还不够充分,主要体 现在信息感知、信息传输、信息处理等三个方面,具 体为传感探测仪器的精度不足、高速物联通信基础设 施建设不足、芯片及软件产品的算力不足。这些问题 的解决将决定智能座舱交互设计的发展速度。 综合以上研究现状与问题分析,汽车智能座舱交 互设计的发展趋势总结如下: 1 )交互模态多元化、复合化。基于视觉、听觉、 触觉等多感官通道的立体融合式交互模态将成为主 流,结合更加深入的效率、安全、信任等人机交互研 究,将逐渐发展成为全面的智能交互体系。 2 )交互方式人性化、情感化。虽然交互模态日 益多元化,但座舱人机交互的方式将变得越来越简 单,汽车将自发迎合人的自然交互习惯,让驾驶员以 更少的注意力完成更多的人机交互,从而找到智能座 舱交互性与安全性的平衡点。同时座舱人机交互将更 注重对人的情感需求的感知与响应,成为情感化的智 能伙伴。 3 )交互设计场景化。智能座舱的交互设计将结 合更多的场景催生更丰富的交互方案,不仅从车内场 景扩展到车外场景,也会由单一场景扩展到复合场 景,甚至扩展到智慧生活的任意场景中,并实现交互 模式的订制化,使汽车智能座舱真正成为未来智慧生 活空间的一部分。 4 )交互相关技术日益成熟。在国家政策的持续 引导与驱动下,硬件技术、软件技术、物联通信基础 设施等都将迎来持续的建设、发展与完善,为智能座 舱交互设计的全面发展提供技术基础。
Key words : voice interaction; safety regulation question bank; quick find; text feature 中图分类号 : TM08 文献标识码 : A 文章编号 : 1008-6226 (2023) 12-0027-03
按钮布局的一致性,机载显控系统的人机工效研究也 逐渐得到了相关领域的重视。为了解决仪表板日益拥 挤的问题,工程师在第 2 代机电伺服仪表的基础上对 飞行仪表进行综合,也对指示相关信息的仪表进行综 合,减少仪表数量;同时将无线电导航和其他经过计 算机加工的指引信息综合进相关的显示器中,形成第 3 代飞机仪表,即综合指引仪表。综合指引仪表不但 可以显示飞机综合的实时状态信息,同时还通过指引 信息告诉飞行员如何正确操纵飞机,以达到预定飞行 状态或目的地 [5] 。第 3 代头盔显示系统首次采用虚拟 成像技术,可直接将虚拟画面投射到驾驶员的面罩 上,配合计算机图像和数据处理运算技术,具备了实 时呈现画面的能力。 以人工智能、大数据为代表的信息技术在军事领 域广泛应用,现代战争形态演变不断突破,向着机械 化、信息化、智能化的方向发展。进入 21 世纪,触 屏及语音交互的方式取代了烦琐复杂的硬件按钮操 作,更为清晰的数字化屏幕也为信息显示提供了更大 的发展空间。第 4 代新型战斗机的机载设备通过更 大、更清晰的数字化屏幕呈现出更加多样的信息内 容。这一时期的人机交互主要通过数字屏幕进行信息 输出,通过语音、触摸屏和简洁的按键等多通道进行 信息输入。未来飞行员头盔的发展趋势是研制功能强 大、集综合性防护于一体的头盔系统,全息投影技术 也会逐渐发展成熟并应用于头盔显示器中 [6] 。历代战 机座舱显控界面见图 1 。 对战机座舱显控系统的发展,各领域的研究人员 针对人因工效、人机交互、座舱显示技术、人机协同 等方面进行了一系列研究。总结 20 世纪 80 年代至今具 有代表性的人物及研究成果,其研究成果引用量较高, 为座舱显控发展提供了理论依据或技术支撑,见表 1 。 军事技术的发展促使战场环境复杂性的大幅提 升,如 F–35 的大屏幕显示器将远不能满足飞行员获 取信息数据流的显示需求,而未来战斗机为了隐身, 会减小座舱空间,进而缩小座舱显示面积 [25] 。座舱内 的系统控制器将尽可能简化,除了保留一些控制飞行 的基本操作杆和少数与安全相关的控制器,其余的操
本文旨在探索虚拟现实 (VR)、人工智能 (AI) 和交互技术对当代艺术的变革性影响。这项研究提供了一个新的视角,说明这些技术如何将艺术重新定义为一种沉浸式、响应式的体验,以适应个人观众的互动。这项研究通过对现有研究、文章和记录案例进行全面的文献综述来进行,其中 VR、AI 和交互技术在艺术实践中发挥了作用。分析的批判性研究包括那些强调 AI 生成个性化内容的能力和 VR 创建完全沉浸式环境的能力的研究。本文的独创性在于它结合了当代艺术中的 VR、AI 和互动性。通过综合这三个领域,本文提出了一个理解沉浸式体验的创新理论框架,并有助于重新思考观众作为积极参与者的角色。研究结果表明,这些技术正在通过增强参与度和重新定义创作过程来重塑艺术,为艺术家和技术人员之间的合作提供新的模式。最终,这项研究扩展了我们对将现代技术融入艺术的理解,提出了艺术体验的新方法以及艺术家、艺术品和观众之间不断变化的动态。
模块 4 机器学习和神经网络模型 本课程提供一种创建引人入胜且顺畅的用户界面的实用方法。该作业与以用户为中心的技术、内容策略和界面开发密切相关。我们将设计原型、线框和详细的用户界面。我们将从用户界面的角度分析不同的业务解决方案和界面并绘制流程图。我们将合作探索其他原型格式并创建线流程图和可视化 UI 原型。我们将熟悉 UI 设计的最新趋势,并使用线框、原型设计和详细 UI 设计中最新和最常见的工具。我们将学习根据用户洞察和业务需求创建响应式 UI 和移动应用程序设计。
界面实现技术,例如 Java 的 Swing 类(Elliott 等,2002 年)或 XHTML(Musciano 和 Kennedy,2002 年),他们开发的界面通常没有吸引力,不适合目标用户。因此,我关注的是交互的设计过程,而不是实现支持该交互的用户界面的软件。由于篇幅限制,我只考虑使用图形用户界面的交互。我不讨论需要特殊(可能非常简单)显示器的界面,例如移动电话、音乐播放器、DVD 播放器、电视和打印机。当然,我只能在这里介绍这个主题,我推荐 Dix 等人(Dix ,et al.,2004)、Weiss(Weiss,2002)和 Shneiderman(Shneiderman,1998)等人撰写的文本,以获取有关该主题的更多信息。