华盛顿州立大学，华盛顿州普尔曼 WSU研究生Mohsen Amiri与Mehdi Hosseinzadeh教授致力于让机器人更安全，通过让它们更感知人类粗心大意。（图片来源：WSU.edu） 算法量化人类疏忽提升安全效率 一种新算法可能让机器人更安全，通过让它们更感知人类不专心。 在人机协作包装和装配线计算机仿真中，考虑人类粗心大意开发的算法相比现有方法，安全性最高提升约80%，效率最高提升约38%。相关工作发表在IEEE《系统、人与控制论汇刊：系统》上。 每天发生大量因粗心大意导致的事故——遗憾的是大多源于人为错误。——Mehdi Hosseinzadeh，华盛顿州立大学机械与材料工

启动汽车、从水龙头接杯水、将食用油拌入布朗尼面糊——你使用的液体都经过了精心提取、加工和质量评估。使这些流体可供消费者使用的惊人远见和技术往往隐于幕后，却需要精确测量和监测。 处理医药产品时，如何判断流体质量？处理原油时，如何知道提取量？输送水时，如何知道流速？ 这类影响水务、食品、生命科学、油气公司信心和利润的问题，由安装在管道和其他设备中的流量计制造商解决。在Endress+Hauser，产品开发团队致力于开发和维护适用于各种需要不同测量方法物质的精准传感器。 科里奥利力测量原理 为确定管道中流体特性，Endress+Hauser设计的传感器测量插入管道的一个或多个振荡测量管内科里奥

图 1. 机加工切削力可用压电应变传感器（如 Kistler 9232A）间接高精度测量。（图片：Kistler Group） 高生产率、低制造成本、高工件质量：这是工业制造商实现可持续性、盈利能力和竞争优势的关键因素。可靠的机床监测提供持续过程的宝贵实时洞察；它是可靠、高产、可复现制造的基础，帮助操作员在短期和长期改进中做出明智决策。该技术甚至能捕捉高动态加工过程中的异常，让用户即时响应，确保高生产率、降低废品率、延长刀具寿命。基于合适传感器技术的持续机床和过程监测是当今制造业的关键成功因素。 使用 PE 应变传感器进行机床监测 Kistler Group (Winterthur, Swit

加州大学圣地亚哥分校 实验装置：单芯片传感器检测水滴中的铅离子。（图片来源：Bandaru实验室/UC San Diego） 飞摩尔级检测极限突破 加州大学圣地亚哥分校工程师开发出一种用石墨烯制造的超灵敏传感器，能检测水中极低浓度铅离子。该器件实现铅检测飞摩尔量级记录极限，比以往传感技术灵敏一百万倍。 凭借器件极高灵敏度，我们最终希望能在合理水体积中检测甚至单个铅离子的存在。——Prabhakar Bandaru，UC圣地亚哥雅各布斯工程学院机械与航空航天工程系教授 铅暴露是严重健康隐患，饮用水中十亿分级铅浓度可能导致人类生长发育受阻等恶劣后果。 传感器结构与工作原理 研究器件

AutomationDirect，佐治亚州Cumming 图1. 传统PLC和经典梯形图——如AutomationDirect Productivity系列使用经典梯形图逻辑编程——仍扮演重要角色并获得许多现代能力，尽管其开发环境是专用的。（图片来源：AutomationDirect） 工业自动化的开放化趋势 工业自动化传统上以专有技术和厂商特定解决方案为特征。但近期趋势转向硬软件更大开放性，反映最终用户、系统集成商（SI）和原始设备制造商（OEM）不断演变的需求。 初期工业自动化依赖硬连线系统，如继电器和开关。随自动化演进，可编程逻辑控制器（PLC）出现，使用专用编程方法，通常为梯形图。

韩国标准科学研究院（KRISS），大田，韩国 KRISS开发的超材料。（图片来源：韩国标准科学研究院） 微振动捕获放大超材料 韩国标准科学研究院（KRISS）开发出一种能在小区域捕获并放大微振动的超材料。此创新有望提高能量收集功率输出——将振动能转化为电能——并加速其商业化。 能量收集指将热、光、振动等废弃能量转化为电能的技术。利用阳光的太阳能发电虽常用，但受输出不稳定、特定天气无法发电等限制。 相反，利用无处不在的振动作为能源可实现无环境约束的稳定发电。这也是振动能量收集持续受关注的原因，作为需要恒定24/7供电的物联网（IoT）传感器和需实时监测血压血糖的可穿戴医疗设备的未来电源。

运动设计内部消息 左至右：桑迪亚国家实验室电气工程师Prabodh Jahveri、实习生Will Barrett、技术专家Michael Fleigie、实习生Summer Czarnowski准备气象气球发射载荷。（图片来源：Craig Fritz） 高空实验验证备用导航 在新墨西哥州上空80,000英尺高空悬挂的气象气球上，一对天线从泡沫冷却箱伸出。天线监听可能让航空旅行更安全的信号。 桑迪亚国家实验室和俄亥俄州立大学研究人员将实验性导航技术带入天空，开创备用系统，在无法依赖全球定位系统卫星时保持飞机航向。 机会信号导航原理 浮动冷却箱下方15英里处，基站发射稳定射频波。数百英里上方

运动设计内部消息 在恒河猴研究中，德国灵长类中心神经科学家探究如何改善脑机接口功能，从而提升神经假肢精细运动技能。（图片来源：Andres Agudelo-Toro） 新型训练协议实现精准控制 德国灵长类中心、莱布尼茨灵长类研究机构（哥廷根）研究人员在恒河猴研究中开发了脑机接口新型训练协议。该方法仅利用大脑信号实现假肢手精准控制。研究表明，控制大脑中不同手势姿态的神经信号对此控制至关重要，而非如以往假设的控制运动速度的信号。这些结果对改善神经手部假肢精细控制至关重要，可让瘫痪患者恢复部分或全部活动能力。 手部功能的重要性与神经假肢现状 提购物袋、穿针引线——力握和精握是日常生活一部分。只有

韩国光州科学技术院（GIST） 该新型系统采用狭缝状椭圆孔径和图案化金属反射器，改善各种光照条件下的目标检测和识别。设计有效减少光干扰、增强光敏度，实现不同光照下伪装目标检测。（图片来源：GIST韩国Young Min Song） 仿生视觉系统突破 韩国光州科学技术院（GIST）Young Min Song教授团队揭晓了一种仿猫眼视觉系统，增强各种光照条件下的目标检测。系统采用独特形状和反射表面，在强光环境下减少眩光、在低光场景下提升灵敏度。通过过滤不必要细节，该技术显著提升单透镜相机性能，代表机器人视觉能力的显著进步。 自主系统视觉痛点与自然启示 无人机、自动驾驶汽车和机器人等自主系统日

ABS集团瞄准的复合材料超声波扫描技术目标市场之一是船舶维修行业，可评估表面不可见的损伤或缺陷。（图片来源：Getty Images） 从太空技术到海洋应用 当非营利组织美国航运学会（ABS）成立160年前以保障海上生命财产安全时，造船商还没有玻璃纤维选项。所幸，随着人类成为航天物种，确保海洋船舶安全的技术也长足进步。 ABS集团公司（德克萨斯州Spring）是ABS子公司，提供风险管理解决方案并将海事技术服务延伸至游艇、渔船等小型船舶。现已将原为检测NASA奥赖恩飞船热盾开发的技术，用于评估先进复合材料制造的船体。 复合材料检测难题与航空航天借鉴 原始超声波扫描奥赖恩飞船热盾上的Avco

集成于可穿戴设备的心电图监测仪未来构想。（图片来源：Heng Heng/AdobeStock） 本季我们将深入探讨医疗设备传感器技术创新，本期聚焦先进传感器技术的崛起。今天的嘉宾是Michael Klitzke，TE Connectivity医疗传感器组首席系统架构师。他将与我们探讨传感器如何重塑医疗诊断格局，为广泛健康状况实现更快、更准确的评估。 订阅Medical Design Briefs播客，在Apple Podcasts或Spotify收听。 赞助商：Element。 热门故事 网络研讨会

概述 2024年12月ADAS与自动驾驶汽车专题报告全面概述了车辆技术最新进展，特别是高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶汽车开发。报告强调在现代商用和工业车辆中集成增强安全功能和复杂人机界面（HMI）的重要性日益凸显。 车辆技术复杂性与人机界面挑战 报告的关键主题之一是车辆技术复杂性增加，给驾驶员带来陡峭学习曲线。随着车辆自动化程度提高，人机交互方式演变，需要重新评估HMI设计以确保易用性和安全性。报告强调数据采集、点云处理和扫描系统的集成对这些先进技术有效运行至关重要。 运输业面临的挑战与自动驾驶潜力 报告还涉及运输业面临的重大挑战：严重司机短缺、燃料和材料成本上升、货运需求激增。这

美国海军利用全美三个地点测试水下操作设备和装置所用材料的脱气情况，这一点在国防部（DoD）最近发布的新闻稿中得到强调。 本视频重点展示了位于华盛顿州Keyport的海军水下战争中心进行的脱气测试。 相关主题 粘合剂/密封剂、涂层/表面改性、仪器仪表、材料、塑料、测试与测量、测试程序 视频字幕 00:00:00 C [音乐] [音乐] [音乐] k [音乐] [音乐] [音乐] k h [音乐] 00:01:45 [掌声] [音乐] [掌声] [音乐] l [音乐]

电子与传感器内部消息 D-Met制造图案产生的组件可用于微机电系统（MEMS）。（图片来源：Julia Chang） 自组装电子器件新技术 研究人员演示了一种自组装电子器件的新技术。该概念验证工作用于制造二极管和晶体管，为在不依赖现有计算机芯片制造技术的情况下自组装更复杂电子器件铺平道路。 现有芯片制造技术涉及许多步骤，依赖极其复杂的技术，导致过程昂贵耗时。——Martin Thuo，北卡罗来纳州立大学材料科学与工程教授、论文通讯作者 我们的自组装方法显著更快、更便宜。我们还演示了可调节半导体材料带隙并使材料对光响应——意味着该技术可用于制造光电器件。此外，现有制造技术良率低，会产

电子与传感器内部消息 器件由薄薄的3D打印铜掺杂聚合物痕迹制成。它们包含相交的导电区域，使研究人员能通过控制输入开关的电压来调节电阻。（图片来源：研究人员提供） 背景：半导体制造的瓶颈 有源电子元件——能控制电信号的组件——通常包含接收、存储和处理信息的半导体器件。这些组件必须在洁净室制造，需要先进制造技术，仅少数专业制造中心具备此能力。 新冠疫情期间，半导体制造设施的广泛短缺导致全球电子产品短缺，推高消费者成本，影响从经济增长到国防的各个领域。无需半导体即可3D打印完整有源电子器件的能力，可将电子制造带入全球企业、实验室和家庭。 关键突破：全3D打印可复位保险丝 虽然这个想法仍遥远，但M

植入式传感器技术的出现对体内健康监测产生了变革性影响。本期节目深入探讨了允许从人体内部持续实时采集数据的技术进步，正在彻底改变患者护理和治疗策略。 订阅Medical Design Briefs播客，在Apple Podcasts或Spotify收听。 赞助商：Element。 核心主题 生物传感器、诊断、健康监测仪与活动追踪器、医疗传感器、可穿戴设备 热门故事 能源博客 超越锂电：钙离子储能的崛起 制造与原型博客 旨在革新3D打印的厨房技术黑客 设计博客 下一代防护盾：锂电池迎来重大升级 AR/AI博客 开拓创新者：遇见新星奖得主Sadiyah Sabah... 航空航天问答 你对喷气

概述 2024年12月测试与测量专题报告全面概述了该领域的最新进展与创新，聚焦于提升跨行业数据采集、测量精度和过程监控的技术。 IC2 WirelessArray系统革新飞行测试 本报告的亮点之一是IC2开发的WirelessArray系统。该系统利用传感器节点网络革新飞行测试，每个节点配备小型计算机、数据存储和Web服务器。得益于自充电电池和太阳能电池板，这些节点无需持续物理接入即可长期采集大量数据集。系统支持多种传感器，可灵活应用于社区噪音监测或远程驾驶飞行器飞行测试数据评估。节点的环境强化外壳确保在多样气象条件下可靠运行，适合长期部署。 Space Forge ForgeStar®计

概述 2024年12月汽车与电池测试专题报告全面概述了电动汽车（EV）技术的最新进展与挑战，重点关注电池管理、充电基础设施和测试方法论。 橡树岭国家实验室提升充电桩可靠性研究 报告的关键亮点之一是橡树岭国家实验室（ORNL）的持续研究，旨在提高电动汽车充电站的可靠性。随着电动汽车普及，司机对长途出行充电可及性的担忧仍是重大障碍。ORNL研究人员正在开发算法和多层通信系统，确保电动汽车充电桩即使在电网电压波动或硬件故障时仍能正常运行。这一创新解决了充电桩故障的两大主因：电网电压偏移和内部组件故障。通过提升充电基础设施韧性，目标是提供媲美传统加油站的无缝充电体验。 精准电池管理系统（BMS）的

一名光学技术人员躺在悬挂于NASA南希·格雷斯·罗曼空间望远镜主镜和副镜之间的跳板上。这张照片是通过望远镜光学路径投射的反射图像。技术人员将一束光照射通过光学系统，指向广视场仪器未来的安装位置，展示了宇宙光源发出的光在任务发射后将如何穿过望远镜。（图片来源：NASA/Chris Gunn） 任务概况与科学目标 NASA南希·格雷斯·罗曼空间望远镜将于2027年5月前发射，作为深空观测的强大眼睛，将捕捉数十亿个遥远星系的图像，探索暗物质、超新星及其他宇宙现象的奥秘。 罗曼空间望远镜的主要目标是快速、反复地以高精度巡天大面积区域，绘制正常（重子）物质和暗物质的分布图，测绘不同时代的宇宙膨胀率以探

芝加哥大学Tian博实验室：柔性电路+水凝胶+共生菌=会“呼吸”的电子药物 传统生物电子学面临刚性/体积大/刺激组织三大痛点。Tian博团队十年磨一剑，构建ABLE平台（Active Biointegrated Living Electronics）：三层架构——超薄柔性电路传感器、木薯淀粉/明胶超软水凝胶（拟组织力学）、金黄色葡萄球菌（S. epidermidis，人类皮肤共生菌、抗炎）。 工作原理与动物实验验证 贴敷皮肤→菌群分泌抗炎代谢物→传感器实时监测温度/湿度/炎症标志物 银屑病样小鼠模型：症状显著缓解，无刺激反应 首轮实验持续1周，目标半年+长效；冻干存储、复水即用 “像活药一样