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本發(fā)明公開了一種基于多感知數(shù)據(jù)融合的人機自然交互系統(tǒng)，包括MEMS手臂跟蹤裝置、視覺跟蹤裝置，以及安裝在操作者的手掌上的力反饋裝置，上述各裝置由PC終端控制，PC終端包括手臂運動解算模塊、圖像處理模塊、力學(xué)解算模塊和虛擬場景渲染模塊；虛擬場景渲染模塊根據(jù)手臂運動軌跡和手指運動軌跡生成虛擬手臂和手指，力學(xué)解算模塊根據(jù)虛擬手指與虛擬物體的碰觸信息，計算操作者當(dāng)前狀態(tài)下應(yīng)得到的期望反饋力矢量；本發(fā)明可滿足手臂大范圍運動情況下的手臂運動軌跡的跟蹤要求；其次，可通過圖像信息測量操作者手指的運動軌跡，可精確測量手指上多個關(guān)節(jié)的角度；再者，可為操作者提供力反饋和虛擬場景的視覺反饋，增強系統(tǒng)的臨場感、交互性。

突破了人機交互遙操作機器人的力感知、力反饋、力控制三大關(guān)鍵技術(shù)，研制成功人機交互遙操作的關(guān)鍵支撐設(shè)備，填補了國內(nèi)空白。

1.痛點問題 多年來，工業(yè)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域大數(shù)據(jù)分析算法和模型都是基于大量代碼實現(xiàn)，效率低，難以實現(xiàn)快速開發(fā)。同時，工業(yè)大數(shù)據(jù)處理分析模型處理過程多由多個算法通過一定的計算流程構(gòu)成，計算流程復(fù)雜多變，迫切需要一款支持靈活定制和快速開發(fā)的處理分析技術(shù)來支持工業(yè)大數(shù)據(jù)處理分析。 2.解決方案 清華數(shù)為交互式大數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)針對工業(yè)大數(shù)據(jù)處理與分析任務(wù)的交互式探索、建模、調(diào)試和應(yīng)用而設(shè)計。根據(jù)CRISP-DM設(shè)計原則，一般大數(shù)據(jù)處理與分析分為業(yè)務(wù)理解、數(shù)據(jù)理解、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、建模、評估和部署等階段，各階段相輔相成，形成一個大數(shù)據(jù)處理分析生命周期。 圖1.交互式大數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)設(shè)計思想 本成果技術(shù)基于上述CRISP-DM的設(shè)計思想而設(shè)計，完全支持大數(shù)據(jù)處理與分析生命周期。該技術(shù)的特點包括： （1）內(nèi)置數(shù)百種通用和專用的大數(shù)據(jù)分析算法和模型，并提供了按需擴展機制，用戶可以按照自己的需要隨時添加和擴充，以支持客戶特定的大數(shù)據(jù)應(yīng)用需求； （2）支持拖拽方式構(gòu)建處理與分析流程，完全圖形化設(shè)計大數(shù)據(jù)處理分析計算流程，并能在設(shè)計過程中進行單步/多步運行調(diào)試，查看中間結(jié)果，實時調(diào)整運行結(jié)果，以獲得用戶期望的處理分析結(jié)果； （3）支持機器學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練及使用，內(nèi)置了機器學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練框架，一般機器學(xué)習(xí)模型在該技術(shù)的支持下，可以實現(xiàn)快速訓(xùn)練，訓(xùn)練結(jié)果可支持進一步的大數(shù)據(jù)處理與分析； （4）支持?jǐn)?shù)據(jù)處理與分析流程參數(shù)化，在其提供的內(nèi)部數(shù)據(jù)處理與分析算法模板中，用戶通過算法模板可以開發(fā)面向Java、Python的算法，并集成和擴展到該技術(shù)的算法集合，實現(xiàn)按需定制處理分析； （5）支持?jǐn)?shù)據(jù)畫像和學(xué)習(xí)模型可視化，以圖形化的方式定制數(shù)據(jù)畫像的方法模型，并以二維和三維圖表的形式展示給用戶； （6）支持批處理、流處理和流轉(zhuǎn)批處理三種處理方式； （7）按需定制運行計劃與資源有效利用，用戶可設(shè)置任務(wù)執(zhí)行計劃，任務(wù)執(zhí)行計劃定期運行，以實現(xiàn)周期性處理分析，方便獲得持續(xù)的運行結(jié)果。 清華數(shù)為交互式大數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)面向多種用戶角色，包括數(shù)據(jù)工程師、數(shù)據(jù)分析師、數(shù)據(jù)科學(xué)家、算法工程師、運維工程師、代碼工程師等。采用分層設(shè)計，分為客戶層、服務(wù)層、計算層。 客戶層包括流程建模調(diào)試工具，用戶可用工具圖形化拖拽式設(shè)計處理與分析計算模型，并可進行調(diào)試和查看中間結(jié)果；管理工具，針對服務(wù)層所調(diào)用和訪問的計算框架或者外部系統(tǒng)進行管理，包括對于數(shù)據(jù)源、計算環(huán)境、存儲環(huán)境等的管理工具。 服務(wù)層主要包括流程調(diào)度服務(wù)，即負(fù)責(zé)按照用戶所設(shè)定的工作計劃來定時調(diào)度執(zhí)行計算模型；執(zhí)行服務(wù)，是負(fù)責(zé)執(zhí)行處理分析計算的模型和算法的服務(wù)；計算資源管理服務(wù)負(fù)責(zé)管理執(zhí)行服務(wù)中所能集成的所有的服務(wù)，如計算框架和存儲設(shè)施等。 計算層是執(zhí)行服務(wù)在執(zhí)行處理分析算法和模型中所訪問的外部服務(wù)，包括計算組件或框架，以及持久化存儲組件或者系統(tǒng)等。 圖2.交互式大數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)架構(gòu) 本成果的交互式處理與分析技術(shù)較好地解決了工業(yè)大數(shù)據(jù)處理分析工作中所遇到的問題和痛點，并且能夠廣泛應(yīng)用于多個行業(yè)和領(lǐng)域中，如能源、礦山、醫(yī)療器械、裝備制造業(yè)、消費品制造業(yè)、工程機械行業(yè)等。 合作需求 期待與工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域企業(yè)緊密合作，獲得各領(lǐng)域的實際需求，促使該技術(shù)不斷完善和升級迭代，走向成熟。 未來將在工程機械行業(yè)、醫(yī)療機械行業(yè)、礦山行業(yè)、裝備制造行業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)電商行業(yè)等尋求更多的成果轉(zhuǎn)化、深度合作機會，在合作基礎(chǔ)上，推動上述行業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級，為國家實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)做出清華貢獻。

本項目建立了一個擬人化的人機交互系統(tǒng)，實現(xiàn)基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的手語合成、基于視覺感知的靜態(tài)手勢識別、基于圖像和視頻序列分析的表情識別以及基于正側(cè)面相片拼接的表情合成等功能。獲得8項國家計算機軟件著作權(quán)，撰寫了1部人機交互專著，獲得2008年深圳市科技創(chuàng)新獎（第一），《手語翻譯系統(tǒng)》和《手語教學(xué)系統(tǒng)》分別被評為2007年和2008年國家重點新產(chǎn)品，構(gòu)建了《中國標(biāo)準(zhǔn)手語庫》（共5587詞）。 項目成果應(yīng)用于智能人機接口、數(shù)字娛樂等領(lǐng)域。中央電視臺一套《科技博覽》作了題為“手語手機”的專題報

本發(fā)明提供一種棋牌游戲交互輔助裝置，玩家可以利用本發(fā)明的棋牌游戲交互輔助裝置與各種游戲設(shè)備進行游戲交互，在游戲交互的過程中，本發(fā)明的棋牌游戲交互輔助裝置可以為玩家提供真實棋牌的觸覺感受。此外，玩家操作本發(fā)明的棋牌游戲交互輔助裝置就可以操控游戲，這讓玩家有一種在進行實體游戲的游戲感受。此外，本發(fā)明的具有很好的普適性和便攜性，不同的棋牌游戲都可以使用本發(fā)明的棋牌游戲交互輔助裝置進行游戲交互，且人們可以和移動智能終端一起隨身攜帶，方便隨時使用。

成果簡介：本項成果是國家863 項目光學(xué)全反射式大幅面多用戶交互桌面關(guān)鍵技術(shù)及樣機研究的標(biāo)志性成果，申請國家發(fā)明專利 12 項，發(fā)表論文 26 篇， 登記軟件著作權(quán) 3 項。 技術(shù)領(lǐng)域：電子信息 現(xiàn)狀特點：已經(jīng)成功應(yīng)用于包括中國科技館、上海世博會在內(nèi)的多個展館與 博物館，并在“十一五”國家重大科技成就展中展出。 應(yīng)用范圍：會議、教學(xué)互動桌，多人游戲平臺，軍用沙盤、景點

安全一體化設(shè)計，鋁合金外框 支持指紋開關(guān)屏 待機功耗低，節(jié)能環(huán)保 內(nèi)置安卓模塊 外部音視頻接口豐富 支持黑屏綠色節(jié)能功能 類別 參數(shù) 參數(shù)值 操作系統(tǒng) Android4.4 液晶面板尺寸 86″ 背光源 LED 顯示比例 16:9 分辨率 3840×2160 亮度 ≥430cd/m2 觸摸方式 紅外觸摸 觸摸點數(shù) 10點 書寫方式 手指、觸摸筆或其他非透明物體 觸摸分辨率 32768*32768 玻璃 防暴鋼化玻璃 電源 100V~240V，50/60Hz 最大功耗 ≤300W 外形尺寸（mm） 1974.4 x 1202.1 x 117.4(不含掛架) 包裝尺寸（mm） 2233.0 x 349.0 x 1427.0 凈重（kg） 97.0 機身材料 鋁合金面框，鈑金后蓋 安裝方式 壁掛式安裝/移動支架 工作溫度 -10℃~＋55℃ 工作濕度 10％--90％ 音視頻輸入接口 DP、HDMI、VGA、TV、SPDIF、YPBPR、AV、AUDIO 音視頻輸出接口 耳機 其他接口 RJ45、USB、RS232 附件 電源線、遙控器、觸摸筆、說明書、合格證、保修卡、掛架

由于超高強度鋼絲制備技術(shù)復(fù)雜、工藝穩(wěn)定性要求極高，其關(guān)鍵生產(chǎn)控制技術(shù)一直被國外壟斷。東南大學(xué)方峰教授研究團隊從珠光體鋼絲的形變、相變和強化機制著手，揭示了超大形變珠光體的形變機制、織構(gòu)遺傳現(xiàn)象及影響因素、超大形變滲碳體微結(jié)構(gòu)的調(diào)控機制。在此基礎(chǔ)上，與江蘇寶鋼精密鋼絲有限公司、國內(nèi)最大切割鋼絲企業(yè)——盛利維爾、國內(nèi)最大鍍鋅鋼絲企業(yè)——華新鋼纜合作，逐漸形成了三大核心技術(shù)：1）超大形變珠光體鋼絲的織構(gòu)遺傳控制技術(shù)；2）超大形變珠光體鋼絲精細(xì)回火處理技術(shù)；3）超高強度鋼絲的低損傷拉拔控制技術(shù)；并設(shè)計形成整套生產(chǎn)裝備和工藝技術(shù)，實現(xiàn)了超高強度鋼絲的批量化生產(chǎn)，打破了國外壟斷。

超高性能混凝土強度高（＞150MPa，可達(dá)普通混凝土的5倍以上）、韌性好（可達(dá)普通混凝土的100倍以上）、耐久性好（可達(dá)普通混凝土的10倍以上），可形成高效、輕型、耐久的混凝土結(jié)構(gòu)，可有效解決鋼結(jié)構(gòu)疲勞和橋面瀝青混凝土鋪裝易破壞的難題，已在國內(nèi)10余座橋梁中成功應(yīng)用。長沙橫四路跨街天橋是國內(nèi)首座超高性能混凝土橋梁。

一、 項目簡介通過化學(xué)發(fā)泡技術(shù)，制備出孔隙率超過80%的水泥基保溫材料。具有以下特點：（1）A級不燃，防火性能好。（2）粘結(jié)力強，與建筑主體材料相容性好，粘接牢固。（3）高耐久，不老化，與建筑物主體同壽命。（4）綠色環(huán)保、無毒、無污染、無公害，高溫下不燃燒且不會釋放有毒氣體。（6）可與裝飾層復(fù)合，一次施工即可完成保溫和裝飾。（6）性價比高，經(jīng)濟適用。二、 項目技術(shù)成熟程度項目技術(shù)成熟、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、技術(shù)指標(biāo)滿足應(yīng)用要求。三、 技術(shù)指標(biāo)（包括鑒定、知識產(chǎn)權(quán)專利、獲獎等情況）導(dǎo)熱系數(shù)：?0.06W/(m??C)容  重：?200kg/m3。河北省教育廳自然科學(xué)基金項目成果。四、 市場前景（應(yīng)用領(lǐng)域、市場分析等）保溫性能是建筑節(jié)能技術(shù)的核心，當(dāng)前我國大量應(yīng)用的聚苯乙烯、聚氨酯等建筑保溫材料。雖然聚苯乙烯和聚氨酯保溫性能好、質(zhì)量輕，但防火性能差，存在安全隱患，已導(dǎo)致多起重大火災(zāi)事故；而且，聚苯乙烯容易老化，燃燒時釋放出有毒氣體，甚至可能造成火災(zāi)后建筑物內(nèi)人員中毒致命。A級不燃超高孔隙水泥保溫板防火性能好、無毒無害、造價低，具有廣闊的市場前景。五、 規(guī)模與投資需求（資金需求、場地規(guī)模、人員等需求）資金需求：50萬元人民幣。場地規(guī)模：300m2標(biāo)準(zhǔn)廠房。人員需求：20人。六、 效益分析初期年產(chǎn)20000m3A級不燃超高孔隙水泥保溫板，產(chǎn)值1500萬元左右，效益300萬元以上。七、 合作方式校企合作八、 項目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式（包括電子郵箱） 聯(lián) 系 人：慕儒，電話：13612151078，郵箱：rmu@hebut.edu.cn聯(lián)系地址：河北工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院