营地地点:北京外国语大学国际会议中心

　　开始日期: 2024-01-12

　　课时安排: 2周专业预修与在线科研+10天面授科研+5周在线论文指导

　　适合人群

　　适合年级 (Grade): 高中生/大学生

　　适合专业 (Major): 电子工程、电子材料学、集成电路系统设计、传感器原理、微电子技术、数字信号处理;医学、医学诊断、医学影像学、生物医学、医学材料、生物材料、等专业或希望修读相关专业的学生;学生需要具备物理学、电子学、生物学基础

　　导师介绍

　　Christos

　　斯坦福大学 Stanford University终身教授

　　Christos导师是斯坦福大学终身教授，兼任荣誉教授、斯坦福癌症研究所成员。荣获国际泌尿外科杰出贡献奖，NIH 首席研究员，美国国立卫生研究院首席研究员等称号。导师主要探究生物医学工程方法在盆底功能的静态和动态特性的临床可视化和表征中的应用，可延伸到超声成像和图像处理、计算机模型的构建和盆底功能的生物力学分析。在NEUROUROLOGY AND URODYNAMICS等知名学术期刊发表论文超过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.

　　任职学校

　　斯坦福大学(Stanford University)于1885年成立，位于美国加州旧金山湾区南部帕罗奥多市境内，是世界著名私立研究型大学，也是美国占地面积最大的大学之一。 斯坦福大学与旧金山北湾的加州大学伯克利分校共同构成了美国西部的学术中心，并负责运行管理SLAC国家加速器实验室、胡佛研究所等机构。斯坦福在2020年位列U.S. News世界大学排名第3、QS世界大学排名第2、THE世界大学排名第4、软科世界大学学术排名第2位。

　　项目背景

　　2021年10月，诺贝尔生理或医学奖被授予戴维·朱利叶斯(David Julius)和阿登·帕塔普蒂安(Ardem Patapoutian)两位科学家，以表彰他们在发现温度和触觉感受器方面作出的贡献。人类如何感知环境?一直是充满迷雾又令人着迷的问题。基于人类对触觉感知器认知逐渐深入，机器人触觉感知系统也正在取得进展，传感器的核心技术革新成为了必争之地。就在诺奖发布的1个月之后，扎克伯格就表示，Meta(Facebook公司新名称)发布了一款触摸感应的数字皮肤——ReSkin。它利用机器学习和感应，并自动校准触摸传感器。解码触觉感知这一科技热点星辰已现，蓝海可期。

　　项目介绍

　　本课程将带领学生探讨不同生物传感器的原理，技术特点及应用，并着重讨论触觉传感器。这些知识将引导学生思考机器人的工业设计以及医疗应用。人体是天然的传感器——觉知系统可以识别物质、编码并通过神经传输给大脑从而做出各种反应动作。那么如何让机器人也产生触觉从而更精确地抓取?能否有一种像皮肤灵敏的系统检测，可以识别物质信号并转化成数据?触觉系统是否可视化?本课程将站在科技前沿启发你的灵感，并在项目结束时提交项目报告，进行成果展示。

　　个性化研究课题参考：医用超声探头表面材料研究，可穿戴式隐形脉搏/血糖监测设备，柔性材料在OLED显示屏方面的应用，智能机器人手抓取能力的优化，商用机械臂的效率提升

　　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.

　　项目大纲

　　人体感受器官机制和生物传感器原理： Human sensor systems：receptor sensitivity the signal coding and transmission to processing by the brain. Organ replacement and principle of biosensors.

　　触觉传感技术概论：传感器的结构、材料、应用原理及在医学和工业领域中的应用 Introduction to haptics：Structure, materials, technology, and its importance to the medical and industry.

　　触觉传感器的应用：触觉分辨率、在微观层面的应用，软组织声阻抗特性测量 Application of haptics: Levels of haptic resolution, acoustic impedance changes in the measurement and calibration of soft tissues.

　　案例学习：通过触觉系统探查病理组织样本分布的扫描 Case study: Haptic scanning of the distribution of pathological tissue samples.

　　触觉传感器与计算机的集成：构建生物传感器平台, 利用触觉设备开发可穿戴设备 Hardware/Sensors interfacing: Construction of biosensor platforms to monitor sample characteristics, the use of haptic devices to develop wearable

　　触觉传感器在医学影像方面的应用：使用可见光或高频超声实现感官信息可视化。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.

　　项目回顾与成果展示Program Review and Presentation

　　论文辅导 Project Deliverables Tutoring

　　项目收获

　　2周专业预修与在线科研+10天面授科研+5周在线论文指导

　　项目报告

　　优秀学员获主导师Reference Letter

　　EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等级别索引国际会议全文投递与发表指导(可用于申请)

　　结业证书

　　成绩单

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