摘要：弹幕(Danmaku)作为在线视频课程中的一种新型交互方式,能够让学习者与视频内容实时互动,因而受到广大学习者和研究者的关注。为了探讨弹幕是否能够真正促进学习发生,文章采用元分析的研究方法,对生成的25个效应量(被试2578人次)进行分析,考察弹幕对学习过程及学习结果的影响。研究结果表明:(1)弹幕对学习者学习的总效应量显著,弹幕对学习过程的影响不显著,弹幕对学习结果的影响显著;(2)弹幕嵌入的视频时长对学习过程及学习结果没有预测作用;(3)视频课程的知识类型、弹幕类型及有无字幕对弹幕影响学习过程及学习结果不起调节作用。

摘要：在实现天文光学镜面毫米级行程位姿调整和微纳米级精密定位中,基于全柔性铰链的新型3SPS+3(SP-U)六自由度并联机构的工作空间主要由柔性铰链相对较小的回转空间所定义。分析了3SPS+3(SP-U)并联机构运动自由度及其部分自由度解耦特性,并根据实物样机的几何参数建立了其运动学逆解模型。在此基础上,基于柔性铰链回转空间及支链行程范围,采用搜索法分析了其工作空间,并采用激光跟踪仪对样机的工作空间进行了实测。理论计算和实测结果验证了该机构动平台中心点的平动位移空间可达±3 mm,转角空间可达±1°,确保了其在应用中具有足够的工作范围,达到了设计目标。

摘要：针对人机交互的需求提出了一种可穿戴的指间角度测量系统。首先,基于弹簧片和应变片设计了可穿戴的指间角度传感器及其便携式测量电路,对指间角度的测量原理和传感器的测量电路进行了详细分析。其次,基于LabVIEW开发了测量系统的上位机软件,对指间角度传感器的数据进行滤波和角度解算,并采用图片分割旋转的方法实现了指间角度的可视化动态显示。最后,为验证系统的有效性进行了实验,结果表明,在0~30°测量范围内,设计的指间角度传感器的非线性误差为2.38%FS,迟滞误差为1.94%FS,重复性误差为5.29%FS,总精度为6.11%FS。

摘要：设计了一种基于混合视线一脑机接口与共享控制的人一机器人交互系统,以使得用户可通过视线和意念对机器人末端在2维空间进行连续的运动控制,并在避障和趋近目标的任务中获得机器智能的辅助.首先,按照用户运动意念的强度对机器人末端的运动速度大小进行等比例连续调节,以提高用户对机器人的控制感以及完成任务的参与性.然后,提出了机器人末端运动方向的一种共享控制策略,动态地融合基于视线追踪技术所得到的用户方向控制指令以及由机器人避障和趋近目标的行为设定所得到的机器人系统方向控制指令,自适应地调整机器人系统对用户的辅助力度,以减轻用户脑力负荷,提高任务完成成功率.最后,针对搭建的基于混合视线-脑机接口和共享控制的人-机器人交互平台,通过实验验证了所提系统的有效性.

摘要：针对使用数据手套进行数字手势识别时存在个体差异的问题,使用弯曲电阻片设计了数据手套并提出了基于神经网络的数字手势识别方法.首先,在分析测量电路原理的基础上结合弯曲电阻片的特性优选了电路参数,使手指弯曲角度测量的灵敏度最大化.其次,针对用户在手指长度、手势习惯上存在个体差异的情况,提出了一种基于弯曲信号自学习和广义回归神经网络(GRNN)的数字手势识别方法.数据手套信号测试及数字手势试验结果表明,采用优选的电路参数时测量电路的输出振幅最大;在全体评估试验和个体交叉评估试验中,经过自学习预处理后的数字手势识别平均准确率分别为99.2%和96.1%,与未进行自学习处理的识别结果相比分别提高了2.8%和10.7%.在全体评估试验和个体交叉评估试验中,GRNN的识别结果均优于决策树的识别结果.

摘要：教师手势作为教学视频中教师社会交互的重要方式,其在提高学习效果、有效引导注意和降低认知负荷上是否具有稳健性,目前大量实证研究的结论并不一致。为此运用元分析方法,分别探讨了教师手势的不同类型、视频知识类型、先验知识水平、视频时长等对学习者学习效果、注意引导和认知负荷的影响机制及其边界条件,结果表明:(1)教学视频中加入教师手势能显著提高学习者的保持测验成绩(g=0.511)和对兴趣区的注视时间(g=0.373);然而,教师手势对学习者的迁移测验成绩(g=0.168)和认知负荷(g=-0.075)的影响不显著。(2)在保持测验成绩上,教学视频中教师手势的效果受到手势类型、学习者年龄和视频时长的调节作用,具体而言,混合手势、指示性手势、描述性手势的促进作用显著大于节拍性手势;随着视频时长的增加,教师手势对保持测验成绩的促进效果呈上升趋势;随着学习者年龄的增加,教师手势对保持测验成绩的促进效果呈下降趋势。而视频的知识类型、学习者的先验知识水平在教师手势对保持测验成绩上的调节作用不显著;在迁移测验成绩、注视时间和认知负荷上,也未发现存在显著的调节作用。因此,教师在进行教学视频设计时,应综合考虑学习者年龄和视频时长等因素,主动使用不同类型的教师手势,以提升视频教学的质量。

摘要：本文是基于产品开发、设计过程中的大量复杂、重复、精度要求高的计算工作,通过利用计算机开发平台,结合实践经验,而设计完成的一例实用、方便、简洁、准确的工作工具。

摘要：以环形太阳望远镜为应用背景,研制了一种基于步进电机的位移促动器,并进行了性能测试实验,获得了位移促动器的性能指标。分析了常见的大行程、高精度位移促动器的结构形式,选择位移缩放式作为位移促动器的基本结构。该位移促动器采用步进电机集成行星减速器作为驱动元件,以具有特殊消间隙结构的螺旋传动作为位移缩放机构,为实现高分辨率、高刚度和高精度的位移促动器设计,开展了位移促动器的性能测试实验,结果表明:该位移促动器轴向位移量程为±2 mm,不同负载下均能实现1 μm的步长分辨率,位移闭环输出精度优于1 μm。研制的位移促动器为环形太阳望远镜的建设提供重要的技术支持,并为其它精密光学镜面支撑系统的工程应用提供参考。

摘要：通过分析动态表单的实现原理,采用Bootstrap前端框架设计并实现了在线表单设计器。动态表单设计器是将用户待填写表单中的各种数据项组成特定格式的字符串,再将字符串存储到数据库相应的字段中以实现表单结构信息保存的功能。从数据库中读取字段,再拼接成指定格式的字符串,并对其读取解析还原成表单的样式,即简单的置换型模板引擎。

摘要：折纸结构由于其刚性与柔性并存的特殊性质,可用作结构支撑和驱动机构,为小型、可伸缩、价格低廉的机器人和可扩展结构提供了新思路。讨论了一种基于扭转塔折纸结构的爬行机器人,该机器人可通过拉伸力或扭转力产生伸缩运动和扭转运动;以旋转角度作为变量分析了两种运动模式的运动学模型;并选取了以牵引线为基础的电机驱动方案,用以模拟前后爬行和转弯运动。实验证明:该折纸机器人可以完成0.62 cm/s直线前进动作或者1°/s的转弯动作,该结构还可以用于机械手、机械臂等设计。