履带式割草机自动驾驶远程交互避障系统设计与试验

安全避障是自动驾驶关键技术之一。为提高履带式割草机自动驾驶系统安全性,进行了履带式割草机自动驾驶远程交互避障系统设计研究和试验验证。自动驾驶系统基于RTK高精度定位系统的路径跟踪导航模式,通过毫米波雷达和超声波雷达感知融合进行局部路径规划,采用云端平台和手机APP实现农机车辆周边视频回传和远程遥控避障。在遇到复杂场景时,通过云端平台向手机APP发出预警信息,在手机端可以对自动驾驶农机车辆进行人为干预,以提高自动驾驶农机车辆复杂场景的通行能力和安全性。基于电动履带式割草机设计了自动驾驶远程交互避障软硬件系统,并进行了试验验证,结果表明:履带式割草机自动驾驶远程交互避障系统技术可行,工作可靠,具有实际应用价值。

组态式智能家居人机交互系统的设计与实现

智能家居的人机交互系统影响用户体验,而传统的菜单式的交互页面存在着画面固定、操作不直观等问题,并且系统通用性较差,实时性也不高。针对上述问题,本文开发了一种基于云平台的组态式智能家居人机交互系统,设计了包括页面、数据和交互控制组件在内的组件,以此为基础实现了图形化的界面构建。针对智能家居设备数据多源异构的特点,采用MongoDB和Redis相结合的存储方案进行分类存储,并以Redis+WebSocket的方式实现数据的实时推送。实验表明,系统功能正确,可实现智能场景搭建、设备交互,实时更新设备数据及统计能耗。

基于CAN总线的农用汽车信息交互系统设计

随着现代农业对高效、精准作业需求的日益增加,传统农用车辆的信息传输方式存在数据延迟、通信不稳定以及模块间信息难以集成等缺陷,无法满足现代农业机械化和智能化发展的需求。该文提出了一种基于CAN总线的农用汽车信息交互系统,通过控制模块、传感器模块、信息显示模块和报警模块之间的数据交互,实现车辆状态的实时监测和高效信息传输,该系统能够显著提高农用汽车的作业效率和安全性,为推动智慧农业的发展提供了技术支撑。

面向口腔临床操作的力觉交互装置控制系统设计与实现

正向和反向驱动性能决定了力觉人机交互系统的逼真性。控制系统的设计如同机械装置设计一样,是正向和反向驱动性能一项重要的影响因素。作者论述了力觉交互装置的控制系统设计与实现方法,并有效的控制设备完成了虚拟墙和虚拟牙面探查实验。首先,针对该系统的驱动性能指标,分析确定了系统的控制结构和实施方案,着重讨论了电机和驱动器的匹配选型和驱动性能,提出了电机选型的两条依据;然后讨论了系统硬件驱动函数库的开发与实现;最后通过虚拟墙和牙面探查操作实验,验证了系统在约束空间和自由空间的驱动性能。

基于NXMCD的虚实映射实验交互系统设计与实践

该文基于数字孪生理念,结合NX MCD机电概念设计、PLC编程与控制和LabVIEW的图形化编程手段,完成了基于NX MCD的虚实映射实验交互系统设计与实践。以LabVIEW设计的UI界面为控制监测端,物理对象与MCD虚拟模型为执行端,实现了物理对象与MCD虚拟模型的虚实映射,同时MCD虚拟模型能够输出控制信号进而控制物理对象。在此基础上,设计了步进电机往复运动与MCD虚拟模型虚实映射实验案例。该实验案例可为本科生和研究生相关课程的实践教学提供虚实映射交互实验方法和手段,可显著提升学生的创新实践能力与水平,是对数字化实践教学研究的一次探索。

可视化信息交互系统在严重创伤患者院前急救中的效果评价

目的探讨可视化信息交互系统在严重创伤患者院前急救中的应用效果评价。方法回顾性分析2020年10月1日—2021年9月30日陕西省人民医院院前急救科未使用可视化信息系统的112例患者作为对照组,实施常规院前急救,男性78例,女性34例;年龄18~74岁,平均43.1岁;道路交通伤81例,高处坠落伤16例,刀砍伤12例,爆炸伤3例。2021年10月1日—2022年9月30日的107例患者作为观察组,应用可视化信息交互系统,该系统包含院前急诊可视化、救护车版、急诊室版、医护版、实现信息共享及数据沉淀,完成质控数据上报国家创伤医学中心。观察组应用该系统进行院前院内患者信息传输、病情评估衔接及院前病历书写,男性75例,女性32例;年龄18~74岁,平均44.9岁;道路交通伤79例,高处坠落伤15例,刀砍伤10例,爆炸伤3例。比较两组患者院前院内衔接相关指标、抢救效率相关指标、院前病历完成情况和并发症情况。结果观察组院前诊断时间、院内预警准备时间、院内交接时间短于对照组[(5.0±1.7)min vs.(7.9±1.8)min、11(8,14)min vs.18(16,19)min、(3.3±0.9)minvs.(4.7±1.3)min,P均<0.05],而到达院内时间比较差异无统计学意义(P>0.05);观察组的急救成功率明显高于对照组(93.5%vs.87.5%,P<0.001);观察组的急诊手术准备时间、院前病历完成时间明显短于对照组,病历完整度明显高于对照组(P<0.05)。两组患者失血性休克和多器官功能障碍综合征并发症发生率比较差异无统计学意义(P>0.05),但急性呼吸窘迫综合征发生率观察组明显低于对照组(P<0.05)。结论可视化信息交互平台的使用,可提升严重创伤院前救治效果,院前院内衔接顺畅,可提高严重创伤救治成功率,降低并发症发生率,改善院前病历质量。

面向心律失常疾病的临床决策支持系统交互性研究与实现

目的/意义针对当前临床决策支持系统使用过程中存在的问题,提出界面设计原则并将其应用于心律失常疾病临床决策支持系统建设中。方法/过程从交互设计角度,针对可解释性、时效性、可用性、相关性、尊重性和循证性6个维度,提出界面设计原则。选取心律失常疾病决策支持作为临床场景,设计临床决策支持系统交互界面原型,阐述界面功能、信息功能、交互功能设计与实现过程。结果/结论本研究提出的界面设计原则可有效缓解6类问题,经论证具有应用于心律失常疾病临床决策支持原型系统的可行性以及可泛化性,可用于指导多种疾病辅助诊疗工具的交互设计。

具有力觉与视觉反馈的交互式纳米操作系统

提出了交互式纳米操作的实现方法,搭建了一个具有力觉与视觉反馈的交互式纳米操作系统.操作者通过该系统不仅可以实时感受到作用在原子力显微镜(AFM)探针上的力,而且可以实时观察到纳米环境在AFM操作下的变化过程,使得对微观世界的纳米操作如同在宏观世界搬运物体一样直观、灵活.实验结果证实了本系统的高效性及先进性.

黄河流域生态系统服务供需的时空变化及与人类活动的空间交互作用

【目的】随着人类活动对生态系统干扰的日益加强,分析黄河流域生态系统服务供需的变化特征及其与人类活动的交互作用,能够为生态保护和可持续发展策略的制定提供理论依据。【方法】采用当量因子法核算1980—2020年黄河流域生态系统服务供给量,以土地利用开发程度、人口密度和经济密度核算生态系统服务需求量,并基于供需分析和人类活动强度的量化结果,采用双变量空间自相关分析方法揭示了两者之间的交互关系。【结果】结果表明:1980—2020年,黄河流域生态系统服务供给呈现先减少后增加趋势,总体减少了14.43×10^(8)元;生态系统服务需求增加,特别是在2000年后增加更明显,2020年呈现自西向东递增的空间格局。黄河流域低供给-高需求的地级市主要位于研究区东部地区,低供给-低需求的地级市主要位于中部地区且被高供给-低需求的地级市围绕。人类活动强度呈现东部地区较高,而西部地区较低的特征,且随时间推移在增强。黄河流域生态系统服务供需与人类活动强度之间表现为显著的空间负相关性,并且在局部尺度呈现出High-Low集聚、Low-High集聚和Low-Low集聚三种集聚模式。【结论】研究结果可视化了黄河流域生态系统服务与人类活动在空间上的权衡关系,能够为协调生态保护与人类活动的政策制定提供科学指引。

“ChatGPT+RPA”技术下智慧交互式碳财务系统构建——以能源企业为例

在现代信息技术和智能技术迅猛发展的大背景下,ChatGPT与RPA作为两种颇具代表性的新智能技术,凭借高效率、低成本、强互动等核心优势日渐渗入财务管理领域。“ChatGPT+RPA”技术结合运行能辅助能源企业提高碳财务数据获取质效、降低碳财务知识咨询成本、夯实碳财务业务安全运行基础,以此缓解碳减排压力。据此,本文在罗列碳财务系统建设的新旧系统对接、业务流程梳理、系统安全管理的注意事项基础上,创新设计“ChatGPT+RPA”技术下的能源企业智慧交互式碳财务系统。随后,从账号注册、问题咨询、资源汇集与处理、数据异常排查与预警、问题解析与反馈层面,对智慧交互式碳财务系统运行流程进行重新梳理,为能源企业绿色低碳发展提供助力。

单自由度力觉交互系统建模与分析

为提高力觉交互系统性能 ,需要通过建模和分析来了解各参数对系统性能的影响 .对单自由度力觉交互系统 ,假设虚拟环境为被动 ,将操作者对系统影响分为主动输入和被动阻抗 ,建立了包括操作者在内的力觉交互系统模型 ;通过双端口网络理论的应用 ,就系统对刚度阻尼组合虚拟环境的稳定性进行了分析 ,给出了系统稳定条件的一般判定准则 ,并由此分析了传动刚度对系统稳定性的影响 .该方法可以用于对力觉交互系统的性能评估和设计指导 .

虚拟匹配单元对力觉交互系统性能影响分析

讨论虚拟现实力觉交互系统中 ,阻抗再现方式下虚拟匹配单元对系统稳定性和透明性的影响 .对不同的虚拟环境 ,根据弹簧单元和阻尼单元的不同物理性质 ,将其与虚拟环境串联或并联 ,作为连接操作端与虚拟端的双端口系统 ;对于单自由度力觉交互系统 ,当虚拟环境驱动点为弹簧元素时 ,以串联弹簧单元和串联阻尼单元为例 ,通过对附加虚拟匹配单元后的系统性能评价 ,及与原系统的比较 ,分析了虚拟匹配单元对系统性能尤其是稳定性的影响 ,仿真和分析结果吻合较好 .在力觉交互控制系统设计中 。

基于新能源汽车教学交互系统在创新实践课程中的探索与实践

本文探讨了新能源汽车教学交互系统的设计与开发,以及其与创新实践课程的融合。该系统的设计包括需求分析、系统架构设计、开发与测试、教材整合、用户培训与支持等关键步骤。系统与创新实践课程的融合主要通过虚拟实验模拟、实时互动学习、实际案例分析和学习进度跟踪来实现。这种深度融合为学生提供了丰富的实际操作和互动学习机会,有助于他们在新能源汽车领域获得成功。评估与改进是系统与课程融合的持续过程,通过不断收集反馈并进行相应调整,系统和课程能够不断提高教育质量和学生的学习体验。

面向便携式野战医疗装备语音交互的小尺寸双麦前端系统设计

目的:针对野战噪声条件下便携式野战医疗装备的语音交互性能受到影响的问题,设计一种小尺寸双麦前端系统。方法:该系统基于最小二乘准则实现小尺寸双麦波速形成,进而实现前端语音增强。系统硬件主要由双麦、信号预处理模块、嵌入式处理器、模拟数字转换器(analog to digital converter,ADC)、数字模拟转换器(digital to analog converter,DAC)、供电模块等组成。其中,双麦采用2个贴片式微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)麦克风,信号预处理模块、ADC、DAC内置在通用音频编码器WM8978中,嵌入式处理器采用STM32F405系列处理器,供电模块采用LM1117电压调节器芯片。系统软件采用KeilμVision4开发软件编译和测试。为验证该系统的性能,进行指向性实验和语音增强实验。结果:指向性实验结果表明,在0.5~2.0 kHz频率范围内,该系统在各频点的指向性一致性较好;语音增强实验结果表明,在枪声、监护仪报警、医疗器皿碰撞3类非平稳噪声条件下,该系统可有效提升语音的音质及识别率。结论:该系统能实现语音增强,可为便携式野战医疗装备的语音交互提供有效的支持。

严重创伤救治信息交互联动系统结合外固定架技术的救治模式在骨盆骨折中的应用

目的探讨“全国严重创伤救治信息交互联动系统”结合外固定架技术的救治模式在骨盆骨折急救中的临床效果。方法采用回顾性对照性研究方法,选取2021年5月至2023年4月救治的114例骨盆骨折患者作为研究对象。根据“全国严重创伤救治信息交互联动系统(紫云急诊室)”联合外固定架固定救治应用的时间节点,将严重骨盆骨折患者分为观察组与对照组:其中2021年5月至2022年4月采用常规院前急救配合绿色通道技术进行救治的55例骨盆骨折患者为对照组,2022年5月至2023年4月采用“全国严重创伤救治信息交互联动系统(紫云急诊室)”结合外固定架技术救治的59例骨盆骨折患者为观察组。对照组患者采用常规救治模式,患者经过院前急救救治-急诊室救治-收入科室救治,待病情平稳后,向手术室提出申请后再进行手术;观察组采用“全国严重创伤救治信息交互联动系统(紫云急诊室)”结合外固定架技术在急诊手术室早期急诊给予骨盆固定,患者在院前急救中即通过“全国严重创伤救治信息交互联动系统(紫云急诊室)”与院内骨盆救治小组联系,实现上车即入院,院前与院内救治一体化。结果共纳入114例骨盆骨折患者,对照组55例,其中男33例,女22例;年龄(40.96±13.47)岁。观察组59例,其中男36例,女23例;年龄(40.85±12.24)岁。2组患者的年龄、性别比、受伤机制及在救治前RTS评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。与对照组相比,观察组收缩压、舒张压、血红蛋白更高,休克指数、血小板、红细胞压积与乳酸值更低(P<0.05)。观察组患者的呼叫至转运至急诊时间,急诊至放射科出片时间,急诊至入科时间及入院至治疗时间均明显短于对照组(P<0.01)。观察组患者的临床救治总有效率为96.6%,对照组有效率为85.5%,观察组的治疗效果明显升高(P<0.05)。救治后2组RTS评分均提高,观察组明显高于对照组(P<0.01)。观察组轻度疼痛患者数占比优于对照组(P<0.05)。Matta标准评价2组骨折复位效果差异不大,差异无统计学意义(P>0.05)。结论利用“全国严重创伤救治信息交互联动系统”结合外固定架技术的这一新型救治模式救治急症骨盆骨折,可明显缩短救治时间、减少失血、有效降低死亡率、伤残率,提高抢救成功率,值得临床应用推广。

基于VR设备的沉浸式虚拟3D体感交互系统设计研究

以提高沉浸式虚拟3D场景的用户体验感为目的,在VR设备的支持下,从硬件和软件两个方面优化设计沉浸式虚拟3D体感交互系统.设计了加设头戴显示器和手持控制器两种类型的VR设备,改装了交互数据处理器和存储器,通过硬件软件的连接实现了系统硬件部分的优化;通过实体布设和光效生成两个步骤,构建沉浸式虚拟3D体感交互场景,利用VR设备获取实时体感数据,并根据体感数据的特征识别出沉浸式虚拟3D体感交互姿态;基于用户实时位姿和实体位置,检测出了虚拟3D场景中的碰撞行为,进而实现了视角切换、指令响应、漫游等体感交互功能.通过系统测试实验得出:与传统交互系统相比,优化设计系统输出交互界面分辨率明显提升,同时交互时延和交互偏差有所降低,即优化设计系统具有更高的交互功能.

车载信息交互系统复杂性设计管理发展研究

目的梳理车载信息交互系统及其复杂性管理的发展脉络,并提出多元设计策略以指导车载信息交互系统设计。方法首先利用Vosviewer进行文献检索,梳理出目前车载信息交互领域的研究热点;然后通过文献回顾的方式总结传统车载信息交互系统的复杂性演变;最后利用Design X的设计策略,从用户、系统、信息等角度,分析数智时代下的车载信息交互系统存在的任务复杂性及交互复杂性。结论基于Design X的设计策略,从用户群体分析、车载信息优化、智慧交通系统搭建等角度,提出有关管理车载信息交互系统复杂性的多元设计策略,为后续车载信息交互设计提供参考。

发达地区城镇化和生态系统服务交互胁迫关系研究——以广东省为例

在城镇化进程中,生态系统退化与人类需求提升之间的矛盾日益加剧,如何平衡城镇扩张及其生态环境响应以实现城市可持续发展已成为世界学者关注的热点。科学地揭示经济发达地区城镇化进程与生态系统服务间的交互胁迫机理,对于推动发达地区城镇化朝着健康有序的方向发展以及生态系统保护至关重要。然而,现存研究关于发达地区城镇化与生态系统服务交互胁迫机理的研究尚不充分,这无疑阻碍了发达地区在推进城镇化过程中制定出兼顾生态环境保护的有效政策。研究基于土地利用遥感监测数据与人口经济数据,测度了2000年、2010年和2020年广东省县域尺度城镇化进程及其生态系统服务的时空动态演变特征,并借助双变量空间自相关和耦合协调模型,深度挖掘两者间复杂的交互胁迫机理。结果显示:研究期间广东省生态系统服务供给能力整体呈现下降趋势,空间分布上则呈现自西北向东南逐渐减少的分布态势。双变量空间自相关结果显示,广东省城镇化与生态系统服务之间存在显著空间依赖性,城镇化水平的提升往往伴随生态系统服务能力的削弱。在耦合协调度方面,研究期间两者间的协调度呈现逐渐上升趋势,总体上仍以中度失调和低度协调为主,其中东南地区的城镇化与生态系统服务耦合协调度要明显高于西北部山区。研究结果可为深入理解广东省乃至类似发达地区的城镇化与生态系统服务如何协同演进提供有力的方法论借鉴和政策参考。

数控三轴弯圆机人机交互系统设计与实现

针对传统弯曲型材加工设备运行时不稳定、加工效率低、加工成本高以及操作界面复杂等问题,设计了弯圆机人机交互系统。主要介绍了上位机软件的设计与实现过程,包括逻辑算法、用户交互、通信处理以及数据存储等模块的设计方法。上位机软件使用Qt Creator编程软件进行开发,以TCP/IP协议作为通信总线实现数据交互,使用二进制文件和SQLite数据库存储数据。结果表明,根据所述方法设计的人机交互系统在实际生产中,型材加工精度误差小于1 mm,并且该系统具有性能稳定、功能齐全等优点,能够满足弯曲型材加工市场的需求。

船舶系统交互式电子手册工程化研制与改进

交互式电子手册(Interactive Electronic Technical Manual,IETM)是实现装备技术资料数字化的重要手段,而船舶的IETM研制工作繁复,涉及保障性分析和三维虚拟维修等多种关键技术,尤其是针对船舶全系统装备的IETM研制工程的组织和管理难度较高。对此,面向船舶装备的保障性需求,参照装备软件研制过程,采用系统工程思想优化IETM研制管理模型,分析我国船舶系统IETM研制工程存在的问题并提出改进建议。相关研究成果已在某大型船舶的全系统IETM研制项目中得到应用,基本上能满足该船的技术资料数字化运用和管理要求。