營地地點(diǎn):北京外國語大學(xué)國際會議中心

　　開始日期: 2024-01-12

　　課時安排: 2周專業(yè)預(yù)修與在線科研+10天面授科研+5周在線論文指導(dǎo)

　　適合人群

　　適合年級 (Grade): 高中生/大學(xué)生

　　適合專業(yè) (Major): 電子工程、電子材料學(xué)、集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)、傳感器原理、微電子技術(shù)、數(shù)字信號處理;醫(yī)學(xué)、醫(yī)學(xué)診斷、醫(yī)學(xué)影像學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、醫(yī)學(xué)材料、生物材料、等專業(yè)或希望修讀相關(guān)專業(yè)的學(xué)生;學(xué)生需要具備物理學(xué)、電子學(xué)、生物學(xué)基礎(chǔ)

　　導(dǎo)師介紹

　　Christos

　　斯坦福大學(xué) Stanford University終身教授

　　Christos導(dǎo)師是斯坦福大學(xué)終身教授，兼任榮譽(yù)教授、斯坦福癌癥研究所成員。榮獲國際泌尿外科杰出貢獻(xiàn)獎，NIH 首席研究員，美國國立衛(wèi)生研究院首席研究員等稱號。導(dǎo)師主要探究生物醫(yī)學(xué)工程方法在盆底功能的靜態(tài)和動態(tài)特性的臨床可視化和表征中的應(yīng)用，可延伸到超聲成像和圖像處理、計(jì)算機(jī)模型的構(gòu)建和盆底功能的生物力學(xué)分析。在NEUROUROLOGY AND URODYNAMICS等知名學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文超過154篇。

　　Christos is an associate professor of urology at Stanford University, an emeritus professor, and a member of the Stanford Cancer Institute. He won the International Urology Outstanding Contribution Award, NIH Principal Investigator, NIH Principal Investigator and other titles. He explores the application of biomedical engineering methods in the clinical visualization and characterization of static and dynamic characteristics of pelvic floor function, which can be extended to ultrasound imaging and image processing, construction of computer models, and biomechanical analysis of pelvic floor function. He has published more than 154 papers in well-known academic journals such as NEUROUROLOGY AND URODYNAMICS.

　　任職學(xué)校

　　斯坦福大學(xué)(Stanford University)于1885年成立，位于美國加州舊金山灣區(qū)南部帕羅奧多市境內(nèi)，是世界著名私立研究型大學(xué)，也是美國占地面積最大的大學(xué)之一。 斯坦福大學(xué)與舊金山北灣的加州大學(xué)伯克利分校共同構(gòu)成了美國西部的學(xué)術(shù)中心，并負(fù)責(zé)運(yùn)行管理SLAC國家加速器實(shí)驗(yàn)室、胡佛研究所等機(jī)構(gòu)。斯坦福在2020年位列U.S. News世界大學(xué)排名第3、QS世界大學(xué)排名第2、THE世界大學(xué)排名第4、軟科世界大學(xué)學(xué)術(shù)排名第2位。

　　項(xiàng)目背景

　　2021年10月，諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎被授予戴維·朱利葉斯(David Julius)和阿登·帕塔普蒂安(Ardem Patapoutian)兩位科學(xué)家，以表彰他們在發(fā)現(xiàn)溫度和觸覺感受器方面作出的貢獻(xiàn)。人類如何感知環(huán)境?一直是充滿迷霧又令人著迷的問題?；谌祟悓τ|覺感知器認(rèn)知逐漸深入，機(jī)器人觸覺感知系統(tǒng)也正在取得進(jìn)展，傳感器的核心技術(shù)革新成為了必爭之地。就在諾獎發(fā)布的1個月之后，扎克伯格就表示，Meta(Facebook公司新名稱)發(fā)布了一款觸摸感應(yīng)的數(shù)字皮膚——ReSkin。它利用機(jī)器學(xué)習(xí)和感應(yīng)，并自動校準(zhǔn)觸摸傳感器。解碼觸覺感知這一科技熱點(diǎn)星辰已現(xiàn)，藍(lán)?？善?。

　　項(xiàng)目介紹

　　本課程將帶領(lǐng)學(xué)生探討不同生物傳感器的原理，技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用，并著重討論觸覺傳感器。這些知識將引導(dǎo)學(xué)生思考機(jī)器人的工業(yè)設(shè)計(jì)以及醫(yī)療應(yīng)用。人體是天然的傳感器——覺知系統(tǒng)可以識別物質(zhì)、編碼并通過神經(jīng)傳輸給大腦從而做出各種反應(yīng)動作。那么如何讓機(jī)器人也產(chǎn)生觸覺從而更精確地抓取?能否有一種像皮膚靈敏的系統(tǒng)檢測，可以識別物質(zhì)信號并轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)?觸覺系統(tǒng)是否可視化?本課程將站在科技前沿啟發(fā)你的靈感，并在項(xiàng)目結(jié)束時提交項(xiàng)目報(bào)告，進(jìn)行成果展示。

　　個性化研究課題參考：醫(yī)用超聲探頭表面材料研究，可穿戴式隱形脈搏/血糖監(jiān)測設(shè)備，柔性材料在OLED顯示屏方面的應(yīng)用，智能機(jī)器人手抓取能力的優(yōu)化，商用機(jī)械臂的效率提升

　　This course will lead students to explore the principles, technical features, and applications of different biosensors. Also, we will lead students to think about the industrial design of robots as well as potential medical applications. The human body is a natural sensor -- a sensory system that recognizes substances, encodes them, and sends them through the nerves to the brain to react. So how do you get the robot to have a sense of touch so it can grasp more accurately? Could there be a skin-sensitive system that could identify material signals and turn them into data? Is the haptic system visualized? This course will inspire you on the cutting edge of technology.

　　Suggested Future Research Fields: Research on surface materials of medical ultrasound probes, Wearable pulse/blood glucose monitoring device, Application of flexible materials in OLED display, Improvement and optimization of grasping ability of intelligent robotic hand, Efficiency improvement of the commercial robotic arm.

　　項(xiàng)目大綱

　　人體感受器官機(jī)制和生物傳感器原理： Human sensor systems：receptor sensitivity the signal coding and transmission to processing by the brain. Organ replacement and principle of biosensors.

　　觸覺傳感技術(shù)概論：傳感器的結(jié)構(gòu)、材料、應(yīng)用原理及在醫(yī)學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用 Introduction to haptics：Structure, materials, technology, and its importance to the medical and industry.

　　觸覺傳感器的應(yīng)用：觸覺分辨率、在微觀層面的應(yīng)用，軟組織聲阻抗特性測量 Application of haptics: Levels of haptic resolution, acoustic impedance changes in the measurement and calibration of soft tissues.

　　案例學(xué)習(xí)：通過觸覺系統(tǒng)探查病理組織樣本分布的掃描 Case study: Haptic scanning of the distribution of pathological tissue samples.

　　觸覺傳感器與計(jì)算機(jī)的集成：構(gòu)建生物傳感器平臺, 利用觸覺設(shè)備開發(fā)可穿戴設(shè)備 Hardware/Sensors interfacing: Construction of biosensor platforms to monitor sample characteristics, the use of haptic devices to develop wearable

　　觸覺傳感器在醫(yī)學(xué)影像方面的應(yīng)用：使用可見光或高頻超聲實(shí)現(xiàn)感官信息可視化。Medical Imaging：the use of sensory information with associated visualization using either visible light or imaging using high frequency ultrasound processing to correlate structure and function.

　　項(xiàng)目回顧與成果展示Program Review and Presentation

　　論文輔導(dǎo) Project Deliverables Tutoring

　　項(xiàng)目收獲

　　2周專業(yè)預(yù)修與在線科研+10天面授科研+5周在線論文指導(dǎo)

　　項(xiàng)目報(bào)告

　　優(yōu)秀學(xué)員獲主導(dǎo)師Reference Letter

　　EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級別索引國際會議全文投遞與發(fā)表指導(dǎo)(可用于申請)

　　結(jié)業(yè)證書

　　成績單

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