SHB: Small: Computing Robot Motions for Home Healthcare Assistance

SHB:小型:计算家庭医疗保健援助的机器人动作

基本信息

项目摘要

Millions of Americans are unable to independently perform activities of daily living (ADLs) such as dressing and grooming, and this number is rising rapidly as America?s aging and disabled population increases. This research focuses on designing and developing new algorithms and software systems that would help enable personal robots to autonomously compute safe motions to assist disabled and elderly individuals with ADLs. The proposed framework uses kinesthetic demonstrations to teach the robot desirable motion trajectories to accomplish several specific ADL assistance tasks. Based on these demonstrations, the research focuses on developing new computational methods to extract task constraints for desirable motion trajectories using learning methods based on Gaussian mixture models in conjunction with machine learning and 3D registration methods. A key element of this project involves investigation of methods to deformably register and generalize the motion trajectories and task constraints across individuals of different shapes and sizes. In order to generate safe plans in dynamic real-world settings, the proposed research investigates new highly parallel algorithms that effectively utilize the power of modern general purpose graphics processing units (GPUs) for real-time planning in uncertain environments. The framework is evaluated using articulated mannequin testbeds.This project brings together an interdisciplinary team with computer science, robotics, and occupational therapy expertise. The project integrates research with education through community outreach activities. In the long term, the methods developed in the proposed research could have broad societal benefits by helping enable personal robots to assist disabled and elderly individuals with ADLs, allowing them to safely stay in their homes rather than moving to costly institutions.
数以百万计的美国人无法独立进行日常生活活动(ADL),如穿衣和打扮,这一数字正在迅速上升,因为美国?老龄化和残疾人口增加。这项研究的重点是设计和开发新的算法和软件系统,这将有助于使个人机器人自主计算安全的运动,以帮助残疾人和老年人与ADL。建议的框架使用动觉演示教机器人理想的运动轨迹,以完成几个特定的ADL援助任务。基于这些演示,研究重点是开发新的计算方法,使用基于高斯混合模型的学习方法,结合机器学习和3D配准方法,为理想的运动轨迹提取任务约束。该项目的一个关键要素涉及调查方法,以变形登记和概括的运动轨迹和任务限制在不同形状和大小的个人。为了在动态现实世界的设置中生成安全的计划,所提出的研究调查新的高度并行算法,有效地利用现代通用图形处理单元(GPU)的能力,在不确定的环境中进行实时规划。该框架使用铰接式人体模型测试台进行评估。该项目汇集了一个具有计算机科学,机器人技术和职业治疗专业知识的跨学科团队。该项目通过社区外联活动将研究与教育结合起来。从长远来看,拟议研究中开发的方法可以通过帮助个人机器人帮助患有ADL的残疾人和老年人,使他们能够安全地留在家中,而不是搬到昂贵的机构,从而产生广泛的社会效益。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Ron Alterovitz其他文献

Simulation of Needle Insertion and Tissue Deformation for Modeling Prostate Brachytherapy
  • DOI:
    10.1016/j.brachy.2010.02.118
  • 发表时间:
    2010-04-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Nuttapong Chentanez;Ron Alterovitz;Daniel Ritchie;Lita Cho;Kris K. Hauser;Ken Goldberg;Jonathan R. Shewchuk;James F. O'Brien
  • 通讯作者:
    James F. O'Brien

Ron Alterovitz的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Ron Alterovitz', 18)}}的其他基金

NSF-BSF: RI: Small: Provably High-Quality Robot Inspection Planning - Theory and Application
NSF-BSF:RI:小型:可证明的高质量机器人检测规划 - 理论与应用
  • 批准号:
    2008475
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
    Standard Grant
XPS: FULL: DSD: Parallel Motion Planning for Cloud-connected Robots
XPS:完整:DSD:云连接机器人的并行运动规划
  • 批准号:
    1533844
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Workshop: Robot Planning in the Real World: Research Challenges and Opportunities
研讨会:现实世界中的机器人规划:研究挑战和机遇
  • 批准号:
    1349355
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Toward Automating Surgical Tasks
职业:实现手术任务自动化
  • 批准号:
    1149965
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

昼夜节律性small RNA在血斑形成时间推断中的法医学应用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
tRNA-derived small RNA上调YBX1/CCL5通路参与硼替佐米诱导慢性疼痛的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Small RNA调控I-F型CRISPR-Cas适应性免疫性的应答及分子机制
  • 批准号:
    32000033
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Small RNAs调控解淀粉芽胞杆菌FZB42生防功能的机制研究
  • 批准号:
    31972324
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
变异链球菌small RNAs连接LuxS密度感应与生物膜形成的机制研究
  • 批准号:
    81900988
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
肠道细菌关键small RNAs在克罗恩病发生发展中的功能和作用机制
  • 批准号:
    31870821
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    56.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于small RNA 测序技术解析鸽分泌鸽乳的分子机制
  • 批准号:
    31802058
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Small RNA介导的DNA甲基化调控的水稻草矮病毒致病机制
  • 批准号:
    31772128
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于small RNA-seq的针灸治疗桥本甲状腺炎的免疫调控机制研究
  • 批准号:
    81704176
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
水稻OsSGS3与OsHEN1调控small RNAs合成及其对抗病性的调节
  • 批准号:
    91640114
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    85.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划

相似海外基金

Collaborative Research: FET: Small: Reservoir Computing with Ion-Channel-Based Memristors
合作研究:FET:小型:基于离子通道忆阻器的储层计算
  • 批准号:
    2403559
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CC* CIRA: High-performance computing solutions for small Midwest institutions
CC* CIRA:面向中西部小型机构的高性能计算解决方案
  • 批准号:
    2346616
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CC* Integration-Small: Network-Aware Edge Computing for Real-time Wildfire Detection
CC* Integration-Small:用于实时野火检测的网络感知边缘计算
  • 批准号:
    2346755
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS Core: Small: Core Scheduling Techniques and Programming Abstractions for Scalable Serverless Edge Computing Engine
CNS Core:小型:可扩展无服务器边缘计算引擎的核心调度技术和编程抽象
  • 批准号:
    2322919
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: FET: Small: Reservoir Computing with Ion-Channel-Based Memristors
合作研究:FET:小型:基于离子通道忆阻器的储层计算
  • 批准号:
    2403560
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CSR: Small: Cross-Layer Solutions Enabling Instant Computing for Edge Intelligence Devices
CSR:小:跨层解决方案为边缘智能设备提供即时计算
  • 批准号:
    2247156
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: CIF: Small: Maximizing Coding Gain in Coded Computing
协作研究:CIF:小型:最大化编码计算中的编码增益
  • 批准号:
    2327509
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CNS Core: Small: SmartSight: an AI-Based Computing Platform to Assist Blind and Visually Impaired People
合作研究:中枢神经系统核心:小型:SmartSight:基于人工智能的计算平台,帮助盲人和视障人士
  • 批准号:
    2418188
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: III: Small: Efficient and Robust Multi-model Data Analytics for Edge Computing
协作研究:III:小型:边缘计算的高效、稳健的多模型数据分析
  • 批准号:
    2311596
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: III: Small: Efficient and Robust Multi-model Data Analytics for Edge Computing
协作研究:III:小型:边缘计算的高效、稳健的多模型数据分析
  • 批准号:
    2311598
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 35万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了