Wielostronna Manipulacja przez człowieka – robotów współpracy systemów

Original: http://goldberg.berkeley.edu/NSF-Multilateral-Manipulation-Project/

Allison Okamura, Stanford University
Pieter Abbeel, University of California – Berkeley
Ken Goldberg, University of California – Berkeley
Greg Hager, Johns Hopkins University
Blake Hannaford, Uniwersytet w Waszyngtonie
Jacob Rosen, University of California – Santa Cruz
Podsumowanie: Ten 4-letni projekt badawczy multi-campus stara się naśladować relacje ucznia z wykorzystaniem ekspertów-ludzi i robotów. Koncentruje się na rozwoju, w jaki sposób roboty mogą uczyć się od działalności człowieka, aby pomóc ludziom, zapewniając dodatkowe ręce, oczy i moc mózgu, jak to konieczne, co umożliwia wielostronną manipulacji z wielu punktów widzenia.Zakres zastosowań obejmuje produkcję i chirurgii.

Opis: Projekt ten dotyczy dużej przestrzeni problemów manipulacji, które są powtarzalne, powodujące uraz lub niebezpieczne dla ludzi, aby wykonać, ale są obecnie niemożliwe do osiągnięcia z czysto rzetelnie autonomicznych robotów. Problemy te na ogół wymagają zręczności, złożoną percepcję i złożonej interakcji fizycznej. Przypuszczamy, że wiele takich problemów może być wiarygodnie skierowana z Human-Robot (HRC) systemów, w których jeden lub więcej ludzi zapewniać potrzebne percepcji i zdolności adaptacyjnych, pracujące z jednym lub więcej systemów obot r zapewniających szybkość, precyzję, dokładność i zręczność w Współpracującyodpowiedniej skali, w ramach systemu, który uogólnić synergicznie łączy te uzupełniające się funkcje.

Projekt koncentruje się na wielostronnej manipulacji, która powstaje, gdy człowiek kontroluje jedno lub więcej manipulatorów robotów w partnerstwie z jedną lub więcej dodatkowych kontrolerów (ludzi lub środki autonomiczne). Operacje złożone w chirurgii i produkcji mogą korzystać z dodatkowych stopni swobody świadczonych przez więcej niż dwie ręce i szkolenia zależy często na rękach na interakcji pomiędzy ekspertem a praktykantem. Przykłady zastosowań obejmują operacje chirurgiczne, które zwykle składają się z kilku lekarzy i asystentów i innych zadań medycznych, takich jak włączenie pacjenta w łóżku i owijania obsady Aby ograniczyć rękę. Mult ilateral manipulacji stosuje się również w produkcji, na przykład do gwintów przewodów lub kabli, wyrównując uszczelki, aby uzyskać szczelność, aw wielu sytuacjach domowych, takich jak obrusy składanymi, pakietów owijania i skompresowanie przepełnionych walizkach.

Wielostronna manipulacji często powstaje z materiałów odkształcalnych lub wielu łączonych obiektów z ponad sześciu stopni swobody (DOF). Dodatkowe DOFs w materiale s wprowadzenia wyzwania, takie jak złożoności obliczeniowej, ale może być postrzegane jako korzyść, ponieważ mogą one pomieścić drobne niespójności poprzez zwolnienia i zapewnienie systemu tłumienia. Ten projekt pożyczki fundamentalną naukę wielostronnej manipulacji kierując konkretnych wniosków z operacji i produkcji.

Merit intelektualnej: Projekt bada podstawy systemów człowiek-robot i zagadnień naukowych, które powstają w ramach wielostronnego manipulacji.Projekt będzie rozwijać nowe narzędzia algorytmiczne do modelowania, symulacji, projektowania i kontroli wielostronnych systemów manipulacją-cji, co wymaga osiągnięcia w duży przestrzenny, pobierania próbek, modelowania i planowania z materiałów odkształcalnych. Ten projekt zakwalifikuje zrozumienie niskopoziomowych zagadnień operacyjnych, takich jak środki stabilności, bezpieczeństwa i funkcjonalności, wraz z wysokiej rangi problemów, takich jak komunikowanie intencji i uznając Si przejścia gnificant w stanie systemu. Projekt ten opiera się na pojawiających się postępów w informatyce, oprogramowanie open source, i uczenia robota od człowieka demonstracji. Projekt ten korzysta z RAVEN II, finansowanego przez NSF platformie sprzętowej open-source, który zostanie zainstalowany na wszystkich instytucji biorących udział w projekcie. Badacze już wcześniej współpracował skutecznie na projekty związane z robotyką medyczną, kontroli, modelowania i planowania ruchu.

Szerszy wpływ: wielostronne systemy manipulacyjne mają potencjał do poprawy opieki zdrowotnej, poprawy konkurencyjności i amerykańską jakość produktów w produkcji i otworzyć drzwi do nowych zastosowań robotów usługi w domu.Projekt będzie przypomnienie d rada doradczej ekspertów z branży i praktyki medycznej. Wyniki projektu będą rozpowszechniane poprzez corocznych warsztatów konferencyjnych, open-source, aktualizacja oprogramowania są narzędzia zintegrowane w środowisku oprogramowania, takich jak wspólne robotyka robotów Operating System (ROS), kurs i badawczych i stron internetowych śledczych ‘, aby integracja ENC ourage naszego podejścia do projektów badawczych i kursy w wielu instytucjach. Programów pomocowych, wycieczki laboratorium publicznego i mentoring studentów mniejszości poszerzy udziału grup niedostatecznie reprezentowanych w inżynierii. Działania te będą zachęcać do udziału w działaniach macierzystych i zapewnienie studentów i naukowców posiadających stopień doktora z doświadczenia mentoringu.

Linki:

KSW ogłasza $ 50M w projektach Inicjatywy Narodowej Robotyka (wrzesień 2012)
RAVEN Open Source robotów chirurgiczny dla Tele-Surgery
Raven Zdjęcia z UC Santa Cruz
Raven Zdjęcia z UC Berkeley
Obraz wysokiej rozdzielczości Raven

 

Comments are closed.