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半岛体彩 中国学者开发看护机器人仿真环境还做了线最佳论文之一

发布时间:2024-09-19 10:40:30点击:1来源:半岛体彩最新网址 作者:半岛体彩官方下载

  10 月 23 日 - 27 日,机器人顶会 IROS 2022 在日本京都举行。大会共收到了来自全球 57 个国家和地区的 3579 篇论文投稿,最终接收了 1716 篇,接收率达到了 47.9%。

  其中,来自上海交通大学的卢策吾团队与康奈尔大学、哥伦比亚大学的研究者联合推出了看护机器人仿真环境 RCareWorld。这项工作获得 IROS 2022 会议六个最佳论文奖项之一的最佳 RoboCup 论文。

  据 WHO 数据显示,世界上有 1.9 亿人具有不同程度的行动限制,且需要看护人员的帮助才能获得较高的生活质量。目前,世界主要国家逐渐进入不同程度的老龄化社会,对护理人员的需求急剧上升,而相关人才的培养需要长期的投入,因此,设计看护机器人是可能的解决方案。

  3. 该领域研究的实验需要在理解被看护者日常活动需求后,有针对性地进行改造,大大增加研究成本。

  因此,一个能高度拟真看护场景的仿真平台,能大大降低进入该研究领域的门槛,使得该领域的研究更容易展开和学术同行间比较。

  和以往用于通用机器人的仿真环境不同,RCareWorld 团队同时吸取了来自看护场景相关人员,和机器人研究学者的建议,对机器人所需学习的技能、虚拟人建模、活动场景设计、功能性接口等提供了充分的支持。

  作者在仿真环境中对常见的看护任务进行了基准测试:喂食、穿衣、擦拭身体、四肢重摆、帮助移动、帮助上卫生间等。

  此外,作者进行了两个线. 将擦拭身体这个任务中学到的策略直接迁移到线. 真实世界中的社交看护任务:作者用行为树编程的 NAO 机器人作为教练,通过 VR 界面来指导被看护人员的肢体复健。

  另一方面,当关节运动时,会造成表面软组织形变,作者用基于 XPBD 的仿真技术对这一部分进行了建模。这些软组织,不仅存在于表面,还存在于口腔。在口腔中,作者对舌头也进行了建模。如图,当草莓放到人的口腔中,他的舌头随之形变。

  当人受到一些损伤,如脊椎损伤(C1-C3, C4-C5, C6-C7)、脑瘫、半身麻痹、脑中风等,身体关节的活动性会受到极大的影响,运动模式也会发生变化。作者根据来自临床的数据,建模了受到此类损伤后对应的关节活动。

  全面的修改方案参考自《通用设计指南》(Universal Design Manual)。根据《通用设计指南》的指导,作者修改了 16 套房子。房子模型选自 Matterport3D 数据集,总共包括 17 个厨房、17 个客厅、59 间卧室、16 个餐厅、70 间浴室、18 个休息室和 41 个房间。在房子中合适的区域,都配有病床、病人吊索、轮椅等医疗辅助设备。

  根据机器人研究学者的建议,仿线. 支持控制常见的看护机器人模型:包括 HSR、Stretch、Nao、Fetch、Kinova、Franka、UR 等。

  RCareWorld 项目基于 RFUniverse 仿真平台开发。RFUniverse 是由上海交通大学卢策吾教授团队发起推出的具身智能平台 RobotFlow 旗下的多物理机器人仿真平台。该仿真平台支持包括食物切割、衣服折叠等任务在内的高级机器人操作任务。对刚体、关节体、柔性体、流体等物体类型提供支持。上海交通大学MVIG卢策吾团队,长期研究具身智能,计算机视觉,团队在《自然》,《自然. 机器智能》,TPAMI,ICRA,IROS上发表论文一百多篇,形成GraspNet(Anygrasp),Aphapose,HAKE等知名机器人学习,计算机视觉系统。

  2022 NeurIPS Meetup China 将设置 Keynote、圆桌论坛、论文分享、 Poster 展示、企业招聘等环节,邀请专家、论文作者与现场参会观众共同交流。

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