一、基于虚拟现实（VR）的中小学智慧教育：为在教育行业落实重庆市五届人 大一次会议打好“三大攻坚战"，实施“八项行动计划”的精神，该成果充分利 用VR身临其境和游戏互动的高科技手段，采用中小学生易于接受的方式，学习 和体验初高中的课本教学大纲内的知识重点难点，让学习不再枯燥。参展内容包 括《物理》VR课程（17章节），《化学》VR课程（10章节），《生物》VR课 程（6章节）。该成果直接或者间接解决几个问题：1激发学生学习兴趣；2. 易于接受；3.有利于教育公平；4.中小学学习减负和升学压力平衡的解决方案；5.教育奢侈化潮流下的一种解决方案；6.教师上课的强有力的辅助工具；7.画面 场景效果优异，让学生瞬间爱上这种方式的学习，在玩耍中潜移默化的学习。 二、智能穿戴及其应用：为深入贯彻党的十九大精神，为促进我市经济转型 升级、积极响应重庆市以大数据智能化为引领的创新驱动发展战略，全方位对接 和服务重庆“三大攻坚战"和“八项行动计划"，加快大数据、人工智能技术率 先在相关领域的深度应用，落实重庆市《关于加快推进可穿戴设备产业发展的工 作意见》，加强“互联网+ ”人工智能核心技术及平台开发，推动虚拟现实、增 强现实产品研发及产业化，支持可穿戴设备、智能服务机器人等产品创新和产业 化升级。为解决现有如Kinect、LeapMotion等视觉感知产品场景受限，并且国 际上无完善的基于穿戴产品的应用识别的技术等问题，实施可穿戴设备与云计算、 大数据、人工智能、虚拟现实等技术的融合应用开发。参展内容包括智能穿戴硬 件设备（智能手套、智能手表等），以及智能穿戴应用（1.基于智能手环的非 接触式Fly Bird游戏；2,面向老年人的穿戴式家居设备控制系统；3.基于智 能手环的手势控制音乐播放器；4,基于穿戴手势的智能小车控制系统）。市场及经济效益分析： 一、 基于虚拟现实（VR）的中小学智慧教育项目效益：针对中小学“物联网、大数据、人工智能”教育培训提供实验室搭建指导、师资 培训、课程研发与学生体验。为中小学提供“建立实验室、师资培训、学生体验培训、课程研发”服务； 结合全国计算机教育指导委员会指导设立行业标准服务重庆及西部教育市场。 二、 智能穿戴及其应用项目效益： 填补重庆智能穿戴产业研发空白； 成立重庆市智能穿戴健康大数据中心；通过核心技术研发协助政府招商，形成穿戴产品产业链聚集，推进重庆传统制造 业升级转型，占领国际智能穿戴科技领域，促进我国民生保障，医疗服务和环保 事业的发展；通过全国甚W全球智能穿戴协会资源，引入领域高层次人才。

   中教启星中小学VR虚拟现实创新实验室综合解决方案是一款为中小学校、校外教育基地设计开发的用于满足青少年自主探索、安全实验的软硬件一体化产品，满足多地区、多学校和多学科专业的VR虚拟现实实验创新教学的需求。通过虚拟现实技术，依托国际先进的桌面级便携式一体化虚拟现实设备，深度集成VR、AR、MR等多种新兴技术，学生可亲自操作，并反复观察细节。完美支持人机交互、师生教学和生生互动，彻底打破虚拟和现实的边界，学生在身临其境的自主探索中，打破课堂壁垒进行自然探索；一改以前难以实现的地理、历史及理化生、科学、生物教学，在虚拟现实场景下，学生能更主动地学习，更深刻地理解，更长久地记忆，实现综合素质的拓展和科学精神、创新精神的培养，让VR技术真正服务教学、助力教育创新发展。结合VR实验室的整体环境建设、特色师资培训及其他配套服务，帮助中小学、校外教育基地提升办学特色，打造创新品牌。 功能模块： 1、地理创新教学模块 中教启星《寰宇地理》VR教学系统紧扣新课标地理教材，将地球和地图、陆地和海洋、天气与气候、人口与宗教、国家和地区等中学地理课程的教学难点直观、全景、高清地呈现出来，让学生在游戏和探索中深度吸收转化学科知识，是VR软硬件技术在地理学科教育的创新性应用，更是一间便携的学科实验室、一座移动的科技馆。 2、历史创新教学模块 中教启星《文明的足迹》VR教学系统则根据统编历史教材的教学要求，以拟人化的表现手法和智能化的交互方式，让文物开口“说话”，让“穿越时空”成为可能，让历史“活”起来。学生在教师的引导下自主探究，寻访文明的足迹，触摸历史的脉搏，感受华夏文化的独特魅力，激发求知欲、好奇心和想象力。 3、科学实验类VR工具及课程 适用于普教的VR课程设计工具，可提供包括物理力学、电学、机械制作、化学、数学等虚拟现实实验课程。 4、高阶模型库教学模块 具有高级模型库，在高级模型库中可提供非常精细且逼真的三维VR模型，课程内容应适用于普教及高教的自然科学认知类范畴，包括天文、植物、化学、地球科学、人体解剖学、机械、微生物学、古生物学及动物在内的多个学科门类。 5、人体模型库教学模块 提供高精度的人体各个系统的模型图资源，包含骨骼、韧带、肌肉、神经、大脑、内分泌、心血管、淋巴、呼吸、消化、泌尿、生殖等系统的全三维人体模型库。通过触控笔可随时对人体系统进行拆解或选择某特定的人体系统的构造，在全三维模式下对人体各系统进行学习、浏览，同时还可查看系统预置的人体组织的注释。   特色亮点： 1、强大的硬件技术与完善的软件资源相配套 中教启星在VR技术发展之初就将VR+教育的理念引入公司研发体系。现今已拥有桌面式和沉浸式硬件设备与地理、历史、物理、化学、生物、自然科学和创客多种学科教学体系，将VR技术真正应用到实际教学中。 2、完善的服务体系 整体方案中包括系统的师资培训、丰富的课程资源、持续的课程开发培训与支持。 3、可定制化解决方案 创新的技术与人性化的方案相结合，根据学校实际需求及资金实力定制个性化的软硬件整体解决方案。   产品构成： 1、软硬件相结合 硬件以桌面级便携式一体化虚拟现实设备为核心，软件包含地理、历史、物理、化学、生物、自然科学和创客等多种学科教学体系。 2、持续服务支持 根据学校教学需求、学生认知特点及校园场地等因素，进行个性化VR环境设计、定制化资源配置、合理化VR硬件组合搭配及特色增值服务（如学校师资培训、科技专家资源库建设、课程研发中心建设、VR大赛活动策划等），协助学校或基地打造品牌化、特色化的VR教学基地。

   基于数字化与虚拟现实技术的创新型地理专用教室是指以“数字化”为主导，以数字星球系统为核心，遵循教育部《中学地理专用教室建设规范》，配备常规教学类的交互地图教学系统；天文实践类的课程资源包；创新应用类的虚拟现实VR教学系统、地理AR沙盘、全息教学系统、3D地理教学系统；实验活动类的地理交互学具、地理综合实践套装；并辅以教学通用设备以及环境创设，能够把地理课本上的知识更直观、生动、全方位的精彩呈现，让学生打开传统的思维模式，以一种更加生动活泼的方式学习地理，有利于教师教学活动的开展和学生学习效率的提高。 设计思路    1）通过数字化地理专用教室构建一个平台，切实有效地突破地理教学瓶颈，使数字化地理专用教室成为地理学科的重要组成部分。    2）通过数字化地理专用教室方案的实施应用，颠覆性地改革地理学习的观念和方法，让地理知识实现O2O。    3）将云技术融入数字化地理专用教室，开启地理学科“互联网+教育”的新时代，让学生的地理学习地理教学焕发生机和活力。    4）依托数字化地理专用教室的数字化信息技术环境，促进学生的自主学习、协作学习与研究性学习。    5）通过对数字化地理专用教室的硬件、软件、资源及互联网技术的科学配置与有机整合，满足地理教师备课、教研、教学、评测及反馈的应用需求， 形成完整的教学闭环。 核心优势   一、三个率先，引领市场。     1、率先提出地理专用教室解决方案，并规模实施；     2、率先提出数字化地理专用教室解决方案，并规模实施；     3、率先提出基于虚拟现实技术的数字化地理专用教室解决方案，并规模实施；   二、市场良好的售后服务保障，教学研服务培训，让教室、设备真正用起来。     专门的服务团队，完整的服务体系 ，对客户进行实时跟踪服务，及时解决问题，并提供培训服务，教研活动服务等。   三、雄踞全国地理专用教室用户数量榜首。     地理学科的教育装备已有7000家客户，涵盖小学、初中、高中、师范院校等，具有良好的口碑和品牌效应。   四、多频次进入国家标准     其核心产品被列入《中华人民共和国教育行业标准》和《中学地理专用教室装备规范》，其技术领先难以超越。          五、商标专利技术把控，避免用户牵涉侵权盗版的专利纠纷中。     2017年11月30日，北京市高级法院下达终审判决书，维持北京一中院判决，最终裁定：     一、无锡XXX（原：无锡XX）自判决生效之日起，立即停止对该专利产品的侵权行为，立即停止制造、销售、使用、许诺销售、进口数字星球系统产品并立即销毁未销售的数字星球产品；     二、无锡XXX自判决生效之日起七日内赔偿被侵害方经济损失及合理支出费用。   六、中国教育装备行业协会《中学数字化地理专用教室装备规范》牵头单位、制定者。     2019年3月28日在北京市召开的第三批教育装备行业团体标准立项审定会议中，中教启星中学数字化地理教室装备规范被列入《第三批教育装备行业团体标准立项清单》，成为数字化地理教室装备规范制定的牵头单位和标准制定单位   七、全面构建地理生态社区微循环。     备课系统、教研平台、测评系统、教学助手和地理社区等地理教学工具的应用，能够满足数字化地理专用教室和地理产品用户基于网络的成长需求，实现教育+互联网的结合，始终贴合用户的需求，构建起地理生态社区微循环系统。

突破了人机交互遥操作机器人的力感知、力反馈、力控制三大关键技术，研制成功人机交互遥操作的关键支撑设备，填补了国内空白。

智能交互式上肢康复机器人在机械结构上改进了现有动力型上肢康复机器人将电机放在运动关节处造成的噪声高、体积大等不足。在系统控制上，设计了多模态控制（语音控制、触摸控制、按键控制等）方式，使得控制更加符合人机交互控制需要，同时还设计了多种训练模式（被动训练、助力训练、虚拟现实训练等）。医、患、机三者交互，实现了医生跟患者，医生与机器，患者与机器之间的远程、无线控制。

1.痛点问题 多年来，工业大数据领域大数据分析算法和模型都是基于大量代码实现，效率低，难以实现快速开发。同时，工业大数据处理分析模型处理过程多由多个算法通过一定的计算流程构成，计算流程复杂多变，迫切需要一款支持灵活定制和快速开发的处理分析技术来支持工业大数据处理分析。 2.解决方案 清华数为交互式大数据处理与分析技术针对工业大数据处理与分析任务的交互式探索、建模、调试和应用而设计。根据CRISP-DM设计原则，一般大数据处理与分析分为业务理解、数据理解、数据准备、建模、评估和部署等阶段，各阶段相辅相成，形成一个大数据处理分析生命周期。 图1.交互式大数据处理与分析技术设计思想 本成果技术基于上述CRISP-DM的设计思想而设计，完全支持大数据处理与分析生命周期。该技术的特点包括： （1）内置数百种通用和专用的大数据分析算法和模型，并提供了按需扩展机制，用户可以按照自己的需要随时添加和扩充，以支持客户特定的大数据应用需求； （2）支持拖拽方式构建处理与分析流程，完全图形化设计大数据处理分析计算流程，并能在设计过程中进行单步/多步运行调试，查看中间结果，实时调整运行结果，以获得用户期望的处理分析结果； （3）支持机器学习模型训练及使用，内置了机器学习模型训练框架，一般机器学习模型在该技术的支持下，可以实现快速训练，训练结果可支持进一步的大数据处理与分析； （4）支持数据处理与分析流程参数化，在其提供的内部数据处理与分析算法模板中，用户通过算法模板可以开发面向Java、Python的算法，并集成和扩展到该技术的算法集合，实现按需定制处理分析； （5）支持数据画像和学习模型可视化，以图形化的方式定制数据画像的方法模型，并以二维和三维图表的形式展示给用户； （6）支持批处理、流处理和流转批处理三种处理方式； （7）按需定制运行计划与资源有效利用，用户可设置任务执行计划，任务执行计划定期运行，以实现周期性处理分析，方便获得持续的运行结果。 清华数为交互式大数据处理与分析技术面向多种用户角色，包括数据工程师、数据分析师、数据科学家、算法工程师、运维工程师、代码工程师等。采用分层设计，分为客户层、服务层、计算层。 客户层包括流程建模调试工具，用户可用工具图形化拖拽式设计处理与分析计算模型，并可进行调试和查看中间结果；管理工具，针对服务层所调用和访问的计算框架或者外部系统进行管理，包括对于数据源、计算环境、存储环境等的管理工具。 服务层主要包括流程调度服务，即负责按照用户所设定的工作计划来定时调度执行计算模型；执行服务，是负责执行处理分析计算的模型和算法的服务；计算资源管理服务负责管理执行服务中所能集成的所有的服务，如计算框架和存储设施等。 计算层是执行服务在执行处理分析算法和模型中所访问的外部服务，包括计算组件或框架，以及持久化存储组件或者系统等。 图2.交互式大数据处理与分析技术架构 本成果的交互式处理与分析技术较好地解决了工业大数据处理分析工作中所遇到的问题和痛点，并且能够广泛应用于多个行业和领域中，如能源、矿山、医疗器械、装备制造业、消费品制造业、工程机械行业等。 合作需求 期待与工业、医疗等领域企业紧密合作，获得各领域的实际需求，促使该技术不断完善和升级迭代，走向成熟。 未来将在工程机械行业、医疗机械行业、矿山行业、装备制造行业、互联网电商行业等寻求更多的成果转化、深度合作机会，在合作基础上，推动上述行业领域实现数字化转型和智能化升级，为国家实现“双碳”目标做出清华贡献。

本项目建立了一个拟人化的人机交互系统，实现基于虚拟现实技术的手语合成、基于视觉感知的静态手势识别、基于图像和视频序列分析的表情识别以及基于正侧面相片拼接的表情合成等功能。获得8项国家计算机软件著作权，撰写了1部人机交互专著，获得2008年深圳市科技创新奖（第一），《手语翻译系统》和《手语教学系统》分别被评为2007年和2008年国家重点新产品，构建了《中国标准手语库》（共5587词）。 项目成果应用于智能人机接口、数字娱乐等领域。中央电视台一套《科技博览》作了题为“手语手机”的专题报

智能交互式上肢康复机器人在机械结构上改进了现有动力型上肢康复机器人将电机放在运动关节处造成的噪声高、体积大等不足，将电机、减速箱、离合器等动力器件放在底座内，并采用基于齿轮的中央驱动设计，在实现简化机械臂的同时能完成肘关节曲/伸，肩关节曲/伸与内收/外展的多自由度活动。在系统控制上，设计了多模态控制（语音控制、触摸控制、按键控制等）方式，使得控制更加符合人机交互控制需要，同时还设计了多种训练模式（被动训练、助力训练、虚拟现实训练等），以适用不同阶段患者的康复训练需求。针对该机器人设计的一款应用于手机

本发明提供一种棋牌游戏交互辅助装置，玩家可以利用本发明的棋牌游戏交互辅助装置与各种游戏设备进行游戏交互，在游戏交互的过程中，本发明的棋牌游戏交互辅助装置可以为玩家提供真实棋牌的触觉感受。此外，玩家操作本发明的棋牌游戏交互辅助装置就可以操控游戏，这让玩家有一种在进行实体游戏的游戏感受。此外，本发明的具有很好的普适性和便携性，不同的棋牌游戏都可以使用本发明的棋牌游戏交互辅助装置进行游戏交互，且人们可以和移动智能终端一起随身携带，方便随时使用。