Kaiyu Hang gewinnt den NSF CAREER Award

Hangs Forschung wird es Robotern ermöglichen, unbekannte Objekte in Situationen mit hoher Unsicherheit zu manipulieren.

AsianScientist (02. August 2023) – Kaiyu Hang, ein Informatiker, hat einen CAREER Award der National Science Foundation für die Entwicklung von Robotern gewonnen, die unbekannte Objekte in Situationen mit hoher Unsicherheit manipulieren können. Hang ist Assistenzprofessor an der Rice University in Houston, Texas.

Die Stipendien werden jedes Jahr an eine ausgewählte Kohorte von etwa 500 Nachwuchsforschern aller Disziplinen vergeben, die bahnbrechende Forschung betreiben und sich dafür einsetzen, ihr Fachgebiet durch Öffentlichkeitsarbeit und Bildung auszubauen.

Hangs Projekt zielt darauf ab, Allzweckroboter zu entwickeln, die komplexe physische Interaktionen in realen Umgebungen bewältigen können, ohne dass perfekte Eingaben von Sensoren oder umfangreiche Anweisungen erforderlich sind.

„Mein Forschungsschwerpunkt liegt auf der Robotermanipulation“, sagte Hang. „Und wenn wir über Robotermanipulation sprechen, beziehen wir uns auf den physischen Einsatz des Roboters, um die Konfiguration der Welt zu verändern. Angenommen, Sie möchten einen Gegenstand aus einem dicht gefüllten Raum aufheben (z. B. ein Buch aus einem Regal) und ihn dann stabil woanders platzieren – das ist eine der Manipulationsaufgaben, an denen wir interessiert sind.“

Um Roboter in Echtzeit geschickter zu machen – d. h. sie können unbekannte Objekte besser manipulieren und sich in komplexen, realen Situationen und Umgebungen zurechtfinden –, müssen ihre Rechenfähigkeiten verbessert werden, um fein abgestimmte, feinkörnige Aktionen auszuführen, die kontextspezifisch und selbstkorrigierend sind .

„Stellen Sie sich einen Roboter vor, der Oberflächen zu Hause oder im Krankenhaus reinigen kann und der in der Lage ist, je nach Art des Objekts oder Bereichs, auf den er trifft, zu entscheiden, welche Reinigungsbewegung oder Kraft er anwenden möchte“, sagte Hang. „Anstatt spezielle Roboter für bestimmte Aufgaben zu entwerfen – was in einem industriellen Umfeld gut funktioniert, in dem man tatsächlich die Kontrolle über die Arbeitsumgebung hat – hoffe ich, Roboter zu entwickeln, die tägliche Aufgaben in neuen oder unbekannten Umgebungen ausführen können, die sich ständig ändern.“

Hang möchte Roboter entwerfen, die eine bestimmte Aufgabe auf eine ergebnisoffene Art und Weise ausführen können, die es ihnen ermöglicht, Informationen über die Umgebung zu sammeln, in der sie agieren – und auf die sie einwirken –, um ihre Leistung zu verbessern.

„Man kann sich das so vorstellen, als würde man etwas Flüssigkeit in eine Flasche mit sehr engem Hals gießen“, sagte Hang. „Selbst wenn Sie beide Behälter mit ruhigen Händen halten können und der Flüssigkeitsfluss richtig ist, werden Sie aufgrund von Flüssigkeitsunsicherheiten wahrscheinlich etwas verschütten. Wenn Sie jedoch einen Trichter verwenden, können Sie die Flüssigkeit ausgießen, ohne befürchten zu müssen, dass etwas verschüttet wird. Was ich tun möchte, ist, Robotermanipulationsaufgaben neu zu konfigurieren, um die Aktion im Wesentlichen auf das gewünschte Ziel zu lenken, und zwar auf eine Weise, die die Fehlerwahrscheinlichkeit minimiert.“

Wie alle CAREER Awards beinhaltet Hangs Projekt eine Bildungs- und Öffentlichkeitskomponente.

„Dieser Ansatz zur Robotermanipulation ist eigentlich sehr neu, und ich möchte, dass Rice-Studenten Dinge lernen und daran arbeiten, die an der Grenze der Disziplin passieren“, sagte Hang. „Ich werde planen, neue Kurse zu entwickeln, die den Schülern nicht nur die Theorie vermitteln, sondern auch praktische Fähigkeiten zur Robotermanipulation vermitteln können. Ich werde auch weiterhin Forschungsmöglichkeiten für Studenten in meinem Labor bieten.“

Hang wird seine Rolle als Fakultätsberater des Rice Robotics Club nutzen, um Studierenden mit unterschiedlichem Bildungshintergrund Lern- und Forschungsmöglichkeiten zu bieten. Er plant auch, mit Vor-College-Studenten aus unterversorgten Gemeinden zusammenzuarbeiten.

„Dies ist der richtige Zeitpunkt, dieses Projekt in Angriff zu nehmen“, sagte Hang. „Wenn wir das vor fünf oder zehn Jahren gewollt hätten, hätten wir es nicht geschafft.“

—

Quelle: Rice University; Bild: Yipei Lieu/ Asian Scientist Magazine

Haftungsausschluss: Dieser Artikel spiegelt nicht unbedingt die Ansichten von AsianScientist oder seinen Mitarbeitern wider.

#Informatik #Rice University #Robotik

Das Asian Scientist Magazine ist ein preisgekröntes Wissenschafts- und Technologiemagazin, das F&E-Nachrichten aus Asien einem globalen Publikum zugänglich macht. Das Magazin wird von der in Singapur ansässigen Wildtype Media Group herausgegeben.

Das Asian Scientist Magazine ist ein preisgekröntes Wissenschafts- und Technologiemagazin, das F&E-Nachrichten aus Asien einem globalen Publikum zugänglich macht. Das Magazin wird von der in Singapur ansässigen Wildtype Media Group herausgegeben.