加州大学伯克利分校工程学院 使用新制造技术制造的超级电容器阵列比光刻更快、更便宜。 （图片来源：何培生/加州大学伯克利分校） 加州大学伯克利分校的工程师开发了一种制造可穿戴传感器的新技术，使医学研究人员能够比现有方法更快地制作原型并测试新设计，成本也低得多。 这项新技术用 200 美元的乙烯基切割机取代了光刻技术（一种用于在洁净室中制造计算机芯片的多步骤工艺）。在攻读博士学位期间开发了这项技术的 Renxiao Xu 表示，这种新颖的方法将小批量传感器的制造时间缩短了近 90%，同时成本也降低了近 75%。伯克利大学机械工程专业。 研究人员经常使用可穿戴传感器来长时间收集患者的医疗数据。

塔夫茨大学，马萨诸塞州梅德福 机身嵌入传感器材料的无人机。 （图片来源：SilkLab） 塔夫茨工程学院的研究人员开发了一种利用生物聚合物传感器检测环境中细菌、毒素和危险化学物质的方法，该传感器可以像墨水一样打印在包括可穿戴设备在内的多种材料上。 该传感器使用一种类似于萤火虫中发现的酶，基于计算设计的蛋白质和从蚕茧中提取的丝素蛋白，当它检测到这些看不见的威胁时就会发光。 生物聚合物传感器还可以嵌入薄膜、海绵和过滤器中，或像塑料一样模制，以采样和检测空气和水传播的危险，或用于发出我们体内感染的信号。 这些传感器在可能接触细菌、毒素和危险化学品后，目前需要喷洒无毒化学物质。如果目标存在，则

德克萨斯大学奥斯汀分校，德克萨斯州 李红变，卢南树教授实验室副研究员。 （图片来源：cockrell.utexas.edu） 德克萨斯大学奥斯汀分校的一个研究团队创建了一种无创脑电图 (EEG) 传感器，该传感器安装在可长时间舒适佩戴的 Meta VR 耳机中。脑电图测量沉浸式 VR 交互过程中大脑的电活动。 该设备有多种用途，从帮助焦虑症患者，到使用飞行模拟器测量飞行员的注意力或精神压力，再到让人类有机会通过机器人的眼睛进行观察。 当今最好的脑电图设备由一个覆盖着电极的盖子组成，但这不适用于 VR 耳机。单个电极很难获得清晰的读数，因为我们的头发阻碍了它们与头皮的连接。最流行的电极是刚

英国不列颠哥伦比亚大学 UBC 教授 Peyman Servati 博士展示智能手套。 （图片来源：Lou Bosshart/UBC 媒体关系） 一种突破性的新型“智能手套”能够跟踪中风患者在康复锻炼期间的手和手指运动。该手套采用了由高灵敏度传感器纱线和压力传感器组成的复杂网络，这些传感器被编织成舒适的弹性织物，使其能够跟踪、捕捉和无线传输即使是最小的手和手指动作。 “有了这款手套，我们就可以监测患者的手和手指运动，而无需使用摄像头。然后，我们可以分析和微调他们的锻炼计划，以达到最佳效果，甚至可以远程进行。”领先的中风康复专家、UBC 医学教授 Eng 博士说道。 UBC 电气和计算机工

首页 软件 文章 2024 年 9 月 6 日 （图片来源：AdobeStock） 随着大型语言模型等进步，我们看到人工智能 (AI) 越来越多地集成到工程流程中。机器人、医疗设备、汽车零部件和生产线等先进机器和系统的设计工程师已经在使用人工智能来简化设计和生产流程。 您对人工智能在工程中的应用了解多少？通过此测验测试您的知识。 主题： 人工智能 自动化 命令、控制和导航系统 连接性 网络安全 数据采集 数据采集设计 电子与计算机 电子与计算机 工业 4.0 信息技术 物联网 制造软件 数学/科学软件 机器人 仿真软件 软件 软件 T&M 软件 V2X 无线技术 头条新闻

机器人与自动化内幕 机器人研究所的研究人员开发了一种新方法，用于在废弃建筑物内进行自主空中机器人探索和多机器人协调。 （来源：卡内基梅隆大学） 据估计，全球每年有 100 次地震造成损害。这种损害包括建筑物倒塌、电线倒塌等。对于急救人员来说，评估现场并集中救援工作可能至关重要且充满风险。 卡内基梅隆大学计算机科学学院机器人研究所 (RI) 的研究人员开发了一种在废弃建筑物内进行自主空中机器人探索和多机器人协调的新方法，可以帮助急救人员在灾难后收集信息并做出更明智的决策。 这项研究的一个关键思想是避免探索中的冗余，”博士生 Seungchan Kim 说。“由于这是多机器人探索，因此机器

电力电子内幕 中压转换器可以提供一种更经济、更高效的方式将电力从发电厂输送到家庭和企业。 NREL 的新测试台可以帮助推进这些有前景的技术。 （图片：Josh Bauer，NREL）。 为了实现从车辆到供暖系统再到炉灶的一切电气化，美国电网必须扩大约 57%，并变得更加灵活。太阳能和风能是最有可能主导未来清洁能源电网的可再生能源。但它们主要出现在偏远地区，远离需要电力的枢纽，这对传输系统来说是一个负担。 在过去四年中，NREL 团队建立了一个测试台来研究背对背中压（1 kV 至 35 kV）转换器，该转换器可以取代中压变压器，而重量和成本仅为其一小部分。 NREL 研究员巴里·马瑟 (B

首页 测试与测量 文章 2024 年 9 月 27 日 （图片来源：makaule/Adobe Stock） 运算放大器已经无处不在了几十年，最初是用真空管构建的，然后是分立晶体管，然后是单片 IC 芯片，例如至今仍在广泛使用的 µA741。 关于运算放大器你了解多少？通过此测验测试您的知识。 主题： 计算机电子半导体和 IC 测试与测量 头条新闻 博客：能源 超越锂：钙离子储能的兴起 博客：制造和原型设计 旨在革新 3D 打印的厨房技术黑客 博客：设计 下一代护盾：锂电池重大升级 博客：增强现实/人工智能 开拓创新者：认识新星奖获得者

图 1. 电池测试实验室示例。 （图片来源：是德科技） 随着电动汽车需求的增长，有必要采用快速、经济高效且节能的工艺对电池进行创新，以实现耐用性、功率密度、安全性、更低的成本、更大的续航里程和更快的充电时间。 电池设计的一个重要方面是性能测试，以确保新电池满足其设计目标。如果没有最新的系统和方法，电动汽车电池测试可能既昂贵又耗时。在整个电池测试过程中使用最佳实践和最先进的技术可以帮助您快速轻松地解决电池设计挑战。 本文将探讨如何使用端到端电动汽车电池测试系统进行高级测试来提高电动汽车电池设计的质量和性能。 识别性能和安全问题 必须考虑绩效不佳的影响。省略非强制性测试可能会导致性能或安全

日本先进科学技术研究所，日本石川 当人类触摸机器人时，机器人会改变其运动以避免碰撞。 （图片来源：JAIST 的 Van Anh Ho） 在自然界中，许多生物都表现出非凡的灵巧性，例如具有灵活触手的章鱼或具有鼻子的大象。受这些自然结构的启发，研究人员旨在开发高度灵活的连续体机器人，提供坚固性和安全性。理想情况下，连续体机器人的特点是具有多个自由度 (DOF) 和关节数量，超过大多数任务所需的数量。这些特性使它们能够动态地调整和修改自己的形状，从而使它们能够避开障碍物和意外情况。然而，它们复杂的运动使得很难表征它们的形状和运动。 获得连续机器人运动学和动力学问题解决方案的传统分析技术依赖于复

华盛顿州立大学，华盛顿州普尔曼 华盛顿州立大学研究生 Mohsen Amiri 和 Mehdi Hosseinzadeh 教授正在努力让机器人更加意识到人类的粗心，从而使机器人变得更安全。 （图片来源：WSU.edu） 一种新算法可以让机器人更加意识到人类的注意力不集中，从而使机器人变得更安全。 在人类和机器人一起工作的包装和装配线的计算机模拟中，与现有方法相比，为解决人类疏忽而开发的算法将安全性提高了最多 80%，效率最多提高了约 38%。这项工作发表在 IEEETransactions on Systems, Man, and Cybernetics:Systems . 华盛顿州立大

启动你的汽车，从水龙头里倒一杯水，或者将食用油混合到你的布朗尼面糊中，你使用的是经过仔细提取、加工和质量评估的液体。使此类液体可供消费者使用的惊人远见和技术往往是看不见的，但需要精确的测量和监控。 加工药品时，如何判断液体是否优质？如果您从事原油工作，您如何知道开采量是多少？如果您正在输送水，您如何知道流量？ 诸如此类的问题影响着水、食品、生命科学以及石油和天然气公司的信心和利润，安装在管道和其他设备中的流量计制造商正在解决这些问题。在 Endress+Hauser，产品开发团队致力于为需要不同测量方法的各种物质开发和维护精确的传感器。 测量科里奥利力 为了确定管道中流动的流体的特性，E

图 1. 使用奇石乐 9232A 等压电应变传感器，可以高精度间接测量加工中的切削力。 （图片来源：奇石乐集团） 高生产率、低制造成本和高工件质量：这些是为工业制造商带来可持续性、盈利能力和竞争优势的关键因素。可靠的机器监控可为正在进行的流程提供有价值的实时见解；它是可靠、高效和可重复制造的基础，可帮助机器操作员就短期和长期改进做出有根据的决策。该技术甚至可以捕获高动态加工过程中的异常情况，因此用户可以立即做出响应，以确保高生产率、降低废品率并延长刀具寿命。得益于所有这些优势，基于合适的传感器技术的连续机器和过程监控是当今制造业的关键成功因素。 使用 PE 应变传感器进行机器监控 瑞士温特

加州大学圣地亚哥分校 实验装置由一个传感器芯片组成，用于检测一滴水中的铅离子。 （图片：班达鲁实验室/加州大学圣地亚哥分校提供） 加州大学圣地亚哥分校的工程师开发了一种由石墨烯制成的超灵敏传感器，可以检测水中浓度极低的铅离子。该器件实现了低至飞摩尔范围的铅检测限的记录，比以前的传感技术灵敏一百万倍。 加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院机械与航空航天工程系教授普拉巴卡尔·班达鲁 (Prabhakar Bandaru) 表示：“凭借我们设备的极高灵敏度，我们最终希望能够检测到合理体积的水中是否存在一种铅离子。” “铅暴露是一个严重的健康问题，有研究表明，饮用水中铅浓度达到十亿分之几的水平可能

AutomationDirect，卡明，GA 图 1. 传统 PLC 和经典梯形图（例如使用经典梯形图逻辑编程的 AutomationDirect Productivity 系列）仍然发挥着重要作用，并获得了许多现代功能，尽管它们的开发环境是专用的。 （图片来源：AutomationDirect） 传统上，工业自动化的特点是专有技术和特定于供应商的解决方案。然而，最近的趋势正在转向硬件和软件方面更加开放，这反映了最终用户、系统集成商 (SI) 和原始设备制造商 (OEM) 不断变化的需求。 最初，工业自动化依赖于硬连线系统，例如继电器和开关。随着自动化的发展，可编程逻辑控制器 (PLC)

韩国标准与科学研究所，韩国大田 由 KRISS 开发的超材料。 （图片来源：韩国标准科学研究所） 韩国标准与科学研究所 (KRISS) 开发了一种超材料，可以捕获并放大小区域内的微振动。这项创新有望提高能量收集的功率输出，将浪费的振动能量转化为电能，并加速其商业化。 能量收集是指将热、光和振动形式的浪费能源转化为电能的技术。虽然太阳能发电以太阳光为能源，目前已得到广泛应用，但其存在输出不一致、在某些天气条件下无法发电等局限性。 相比之下，利用普遍存在的振动作为能源可以稳定发电，而不受周围环境的限制。这就是为什么振动能量收集作为物联网 (IoT) 传感器的未来电源继续受到关注，物联网 (I

运动设计内幕 从左到右：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 Fleigi 和实习生 Summer Czarnowski 正在为气象气球发射准备有效载荷。 （图片来源：克雷格·弗里茨） 在新墨西哥州上空 80,000 英尺的气象气球上，一对天线从聚苯乙烯泡沫塑料冷却器中伸出。天线正在监听可以使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的研究人员正在将实验性导航技术推向天空，开创了一种备用系统，可以在无法依赖全球定位系统卫星的情况下使飞机保持在航线上。 在漂浮冷却器下方超过 15 英里的地方，手

运动设计内幕 在一项针对恒河猴的研究中，德国灵长类动物中心的神经科学家研究了如何提高脑机接口的功能以及神经假体的精细运动技能。 （图片：安德烈斯·阿古德洛-托罗） 德国灵长类动物中心、哥廷根莱布尼茨灵长类研究所的研究人员在一项针对恒河猴的研究中开发了一种新颖的脑机接口训练协议。该方法可以仅使用来自大脑的信号来精确控制假手。研究人员能够证明，控制大脑中不同手部姿势的神经信号对于这种控制至关重要，而不是像之前假设的那样，控制运动速度的信号。这些结果对于改善神经手假体的精细控制至关重要，这可以使瘫痪患者恢复部分或全部活动能力。 提着购物袋、将线拉入针眼——强力而精准的握力是我们日常生活的一部分。

韩国光州科学技术学院 这种新颖的系统具有狭缝状椭圆光圈和图案金属反射器，可改善各种照明条件下的物体检测和识别。该设计有效减少了光干扰，增强了感光度，能够在变化的闪电中检测出伪装的物体。 （图片：韩国 GIST 的 Young Min Song） 光州科学技术学院 (GIST) 的 Young Min Song 教授领导的研究人员推出了一种受猫科动物眼睛启发的视觉系统，可增强各种照明条件下的物体检测能力。该系统具有独特的形状和反射表面，可减少明亮环境中的眩光并提高弱光场景中的灵敏度。通过过滤不必要的细节，该技术显着提高了单镜头相机的性能，代表着机器人视觉能力的显着进步。 无人机、自动驾驶汽车

ABS 集团复合材料超声波扫描技术的目标市场之一是船舶修理行业，该行业可以评估表面看不到的损坏或缺陷。 （图片来源：盖蒂图片社） 160 年前，当非营利性美国船级社 (ABS) 成立以帮助保护海上生命和财产时，造船商没有玻璃纤维的选择。幸运的是，帮助更好地确保远洋船舶安全的技术在那段时间也取得了长足的进步，部分原因是人类已经成为航天物种。 位于德克萨斯州斯普林的 ABS 集团公司是 ABS 的子公司，提供风险管理解决方案并将海洋技术服务扩展到游艇和渔船等小型船舶。该公司现已采用一项开发的技术来检查 NASA 猎户座飞船的隔热罩，并提供该技术来评估由先进复合材料制成的船舶船体。 对一块 Av