機械學院專欄《科苑·星壇》第十二期準時啟航！本期將為大家介紹劉源源老師。劉老師在包容性醫(yī)療健康工程、人機交互設計、老齡化設計創(chuàng)新等設計驅動的前沿交叉領域取得了多項成果。本期將為本科生提供“基于SMA的虛擬混合現(xiàn)實環(huán)境力反饋研究”和“基于CMF（色彩-材料-表面工藝）的觸覺感知機制研究”小微項目。期待同學們的加入，深入探索形狀記憶合金在虛擬觸覺交互中的應用潛力，為未來VR/MR環(huán)境中觸覺交互設備的開發(fā)貢獻力量！
01 個人簡介
劉源源，博士，北京航空航天大學副教授、博士生導師、小米青年學者；入選2023-2025年北京科協(xié)青年人才托舉工程；英國劍橋大學工學博士，清華大學設計學碩士。長期關注設計驅動的前沿交叉領域，包括醫(yī)工交叉（包容性醫(yī)療健康工程）、空天科技（人機交互設計）、老齡化設計創(chuàng)新等。希望通過跨學科交叉的包容性設計創(chuàng)新，讓人們生活更便捷、更美好！
主持多項交叉領域課題，如國家自然科學基金（青年項目）、國家重點研發(fā)計劃以及英國國家醫(yī)療研究所子課題；發(fā)表多篇跨學科論文（涵蓋設計、工程與醫(yī)學等領域）；有10余年產(chǎn)學研實踐經(jīng)驗，參與多項國內外企業(yè)科研項目；設計作品多次獲得國際知名設計比賽大獎并受邀參加國際展覽，如獲得2025年德國iF Design Award、意大利A’ Design Award & Competition金獎。
更多詳細介紹，請點擊網(wǎng)頁：http://m.jffdj.net/info/1072/5902.htm
02 學術成果
1) 包容性設計方法研究
①針對人口老齡化導致醫(yī)療資源供需失衡與服務體驗不佳的問題，提出了一種構建“包容性醫(yī)療健康服務設計方法”，并在慢性阻塞性肺疾?。–OPD）與背痛康復服務中完成實證驗證，為醫(yī)療健康設計提供新的理論框架與實踐路徑。研究成果獲得劍橋大學博士生應用研究獎（全校12人），并轉化應用于英國國家醫(yī)療服務體系（NHS）相關肺康復服務。
②在上述研究的基礎上，提出了基于跨感官補償機制的產(chǎn)品包容性設計方法：通過揭示以產(chǎn)品設計要素色彩、材料、表面工藝為載體的跨感官耦合規(guī)律，構建了基于跨感官耦合機制的“能力補償”模型，為產(chǎn)品的包容性人因工程設計提供可操作的理論與方法支撐。目前圍繞航空航天、工業(yè)裝備、家電等產(chǎn)品開展材料樣品實驗，并在空間站操作面板、家電面板和醫(yī)療裝備場景進行了應用實驗（圖1）。
圖1基于跨感官補償?shù)漠a(chǎn)品包容性設計方法研究
2)“健康生活，可持續(xù)發(fā)展” 的包容性創(chuàng)新產(chǎn)品設計
堅持“健康生活，可持續(xù)發(fā)展”的包容性產(chǎn)品創(chuàng)新設計理念，以美育人，用設計服務人民健康生活，推進可持續(xù)發(fā)展。近兩年，帶領包容性人因工程與用戶實驗室團隊，與技術團隊協(xié)同開展了一系列高精尖的醫(yī)療產(chǎn)品設計，并獲多個國際設計比賽大獎（圖2）。
圖2德國2025 iF Design Award, 意大利2025 A’ Design Award & Competition金/銀獎作品
03 項目介紹
1)項目簡介
①基于SMA的虛擬混合現(xiàn)實環(huán)境力反饋研究
基于形狀記憶合金（SMA）的力反饋技術，為解決虛擬與混合現(xiàn)實環(huán)境中大范圍力反饋與形變模擬的難題提供了新途徑。研究利用SMA的可編程形變與剛度可調特性，提出并開發(fā)面向虛擬觸覺交互的多層次觸覺呈現(xiàn)系統(tǒng)。通過構建虛擬觸覺感知實驗，研究SMA驅動參數(shù)與人體觸覺真實感之間的感知規(guī)律，旨在建立人因驅動的設計方法。構建“力反饋層——紋理層——感知層”的層級結構，為未來VR/MR環(huán)境中觸覺交互設備的開發(fā)提供理論依據(jù)與實驗數(shù)據(jù)支持。
②基于CMF（色彩—材料—表面工藝）的觸覺感知機制研究
本研究旨在系統(tǒng)探索產(chǎn)品的材料特性與人類觸覺感知之間的內在關聯(lián)。通過構建CMF—觸覺評估框架，結合相關理論與可量化的觸覺維度，分析材料表面特征對用戶主觀體驗的影響機制。研究將采用多模態(tài)方法，并依托特定領域的代表性產(chǎn)品開展實驗，驗證觸覺特征與情感/體驗感知之間的映射關系。該研究旨在為產(chǎn)品設計中的觸覺優(yōu)化與包容性體驗提供科學依據(jù)，推動CMF設計從感性經(jīng)驗向數(shù)據(jù)化、可評估化轉變。
2)所需能力
1. 材料力學基礎知識
2. 建模與仿真能力
3. 好奇心與團隊協(xié)作能力
3)相關事項
項目周期：2-4個月
所需人數(shù)：1-3名本科生
4)聯(lián)系方式
電子郵箱：yuanyuanliu@buaa.edu.cn
04 老師寄語
“I’m a slow walker, but I never walk backwards.”
奮斗的青春最美麗。
愿同學們仰望星空、腳踏實地，砥礪前行！
