S&AS: INT: COLLAB: Composable and Verifiable Design for Autonomous Humanoid Robots in Space Missions

S

基本信息

  • 批准号:
    1724070
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 45.95万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-09-01 至 2021-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Future space missions will increasingly rely on autonomous robots like the NASA Valkyrie human-centered robot for deploying equipment, assisting astronauts, and maintaining facilities in real world partially-observable and cluttered environments. Despite significant progress in robotic mobility, manipulation, and perception, there has been relatively little progress on providing formal performance guarantees for these integrated systems. Formal guarantees are critical for achieving long term autonomy, particularly for robots performing complex tasks requiring successful execution of multiple component subtasks. Thus, the goal of this project is to develop performance guarantees for space robots operating in unstructured real world environments. Although robots are used as design examples, the project is of a basic research nature and the results can have impacts on other fields, such as sensor/actuator networks, manufacturing and transportation systems. The multidisciplinary approach taken for this project will help broaden participation of underrepresented groups and positively impact engineering and computer science education.The objective of this project is to develop new methods to synthesize coordinated manipulation and locomotion plans and control policies that verifiably adhere to formal mission specifications. There are two major thrusts. First, the PIs plan to develop manipulation, locomotion, and motion primitives that can provide performance guarantees in unstructured, partially observable, and dynamic environments. The focus will be on using methods from perception and planning under uncertainty to provide guarantees in cluttered and partially observable environments. The PIs will also leverage new tools from hybrid systems and sampling based methods to achieve controllers with verifiable guarantees through contact mode switches. Second, the PIs plan to devise methods to automatically synthesize mission plans in a way that can guarantee the accomplishment of high-level mission goals or bound the probability of failure. The focus will be on automatic and learning-based design, enabling the system to adapt to changing environments, uncertain faults and potential adversaries. Most of the work performed under this project will be demonstrated in the context of complex space tasks inspired by NASA scenarios.
未来的太空任务将越来越多地依赖自主机器人,如NASA的Valkyrie以人为中心的机器人,用于部署设备,协助宇航员,并在真实的世界部分可观察和混乱的环境中维护设施。尽管在机器人的机动性,操纵和感知方面取得了重大进展,但在为这些集成系统提供正式的性能保证方面进展相对较小。正式的保证是实现长期自主性的关键,特别是对于执行复杂任务的机器人,需要成功执行多个组件子任务。因此,该项目的目标是为在非结构化真实的世界环境中运行的空间机器人开发性能保证。虽然机器人被用作设计示例,但该项目属于基础研究性质,其结果可能会对其他领域产生影响,例如传感器/执行器网络,制造和运输系统。该项目采用的多学科方法将有助于扩大代表性不足的群体的参与,并对工程和计算机科学教育产生积极影响。该项目的目标是开发新的方法来综合协调的操纵和运动计划以及可验证地遵守正式使命规范的控制策略。有两个主要的推力。首先,PI计划开发操纵,运动和运动原语,可以在非结构化,部分可观察和动态环境中提供性能保证。重点将是在不确定性下使用感知和规划方法,以在混乱和部分可观察的环境中提供保证。PI还将利用来自混合系统和基于采样的方法的新工具,通过接触模式开关实现具有可验证保证的控制器。第二,PI计划设计自动综合使命计划的方法,以保证高级使命目标的完成或限制失败的概率。重点将放在自动化和基于学习的设计上,使系统能够适应不断变化的环境,不确定的故障和潜在的对手。在该项目下开展的大部分工作将在受美国航天局设想启发的复杂空间任务的背景下进行演示。

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 }}

Hai Lin其他文献

Fault-tolerant Control for Dual Permanent Magnet Synchronous Motor Drive Based on Improved Current Hysteresis Algorithm
基于改进电流滞环算法的双永磁同步电机驱动容错控制
Identification of functional variants from whole-exome sequencing, combined with neuroimaging genetics
通过全外显子组测序结合神经影像遗传学鉴定功能变异
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    11
  • 作者:
    K. Nho;Jason J. Corneveaux;Sungeun Kim;Hai Lin;S. Risacher;L. Shen;S. Swaminathan;V. Ramanan;Yunlong Liu;T. Foroud;M. Inlow;A. Siniard;Rebecca Reiman;P. Aisen;Ronald C. Petersen;Robert C. Green;C. Jack;Michael W. Weiner;C. Baldwin;K. Lunetta;Lindsay A. Farrer;S. Furney;Simon Lovestone;Andrew Simmons;Patrizia Mecocci;Bruno Vellas;Magda Tsolaki;I. Kloszewska;H. Soininen;B. McDonald;M. Farlow;B. Ghetti;M. Huentelman;A. Saykin
  • 通讯作者:
    A. Saykin
Vortex lattice and vortex bound states in CsFe2As2 investigated by scanning tunneling microscopy/spectroscopy
通过扫描隧道显微镜/光谱研究 CsFe2As2 中的涡旋晶格和涡旋束缚态
  • DOI:
    10.1103/physrevb.98.024505
  • 发表时间:
    2018-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Xiong Yang;Zengyi Du;Hai Lin;Delong Fang;Huan Yang;Xiyu Zhu;Hai-Hu Wen
  • 通讯作者:
    Hai-Hu Wen
Accumulation of Pollutants in Proglacial Lake Sediments: Impacts of Glacial Meltwater and Anthropogenic Activities
前冰川湖沉积物中污染物的积累:冰川融水和人类活动的影响
  • DOI:
    10.1021/acs.est.0c01849
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    11.4
  • 作者:
    Tingting Zhu;Xiaoping Wang;Hai Lin;Jiao Ren;Chuanfei Wang;Ping Gong
  • 通讯作者:
    Ping Gong
Boost Action Recognition through Computed Volume
通过计算量增强动作识别

Hai Lin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('Hai Lin', 18)}}的其他基金

Adaptive Multi-Layer Simulations of NarK Transport Protein
NarK 转运蛋白的自适应多层模拟
  • 批准号:
    2153441
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 45.95万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Nano-Engineered Superwood for Resilient Foundation Systems
合作研究:用于弹性基础系统的纳米工程超级木材
  • 批准号:
    2120656
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 45.95万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CHS: Small: Formal Design of Human Robot Collaboration in Safety Critical Scenarios
CHS:小型:安全关键场景中人机协作的形式化设计
  • 批准号:
    2007949
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 45.95万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NRI: INT: COLLAB: Interactive and collaborative robot-assisted emergency evacuations
NRI:INT:COLLAB:交互式协作机器人辅助紧急疏散
  • 批准号:
    1830335
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 45.95万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Adaptive QM/MM Methods for Proton Transfer in Complex Environments
复杂环境中质子转移的自适应 QM/MM 方法
  • 批准号:
    1564349
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 45.95万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CPS: TTP Option: Synergy: Collaborative Research: Dependable Multi-Robot Cooperative Tasking in Uncertain and Dynamic Environments
CPS:TTP 选项:协同:协作研究:不确定和动态环境中可靠的多机器人协作任务
  • 批准号:
    1446288
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 45.95万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Multi-robot cooperative tasking through local coordination design
职业:通过局部协调设计进行多机器人协作任务
  • 批准号:
    1253488
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 45.95万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Multiscale Simulations of Chloride Transport Proteins by Combined Quantum and Classic Mechanical Approaches
职业:通过结合量子和经典机械方法对氯离子转运蛋白进行多尺度模拟
  • 批准号:
    0952337
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 45.95万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

内源性逆转录病毒MER65-int调控人类胎 盘发育与子宫内膜重塑的功能研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
隐秘重组信号序列INT-RSS在T细胞受体基因Tcra重排中的功能和机制研究
  • 批准号:
    32370939
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
HPV16 E7 通过 Int1 蛋白调控 Wnt 信号通路调节肿瘤局部树突状细胞活性
  • 批准号:
    LQ22H160033
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
选择性PPARγ激动剂INT131调控适应性产热和AD-MSCs分化成棕色样脂肪细胞的机制研究
  • 批准号:
    81903680
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
INT复合物调节U snRNA 3'加工的结构基础
  • 批准号:
    31800624
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    28.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
沉默Int6基因的骨髓间充质干细胞复合生物支架构建血管化腹股沟疝补片及其促补片血管化机制
  • 批准号:
    81371698
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
HIF/Int6调控迟发型EPC体外增殖的机制及其治疗重度子痫前期的可行性
  • 批准号:
    81100439
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

NRI: INT: COLLAB: Muscle Ultrasound Sensing for Intuitive Control of Robotic Leg Prostheses
NRI:INT:COLLAB:用于机器人假肢直观控制的肌肉超声传感
  • 批准号:
    2054343
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 45.95万
  • 项目类别:
    Standard Grant
S&AS: INT: COLLAB: Goal-driven Marine Autonomy with Application to Fisheries Science and Management
S
  • 批准号:
    1848945
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 45.95万
  • 项目类别:
    Standard Grant
S&AS: INT: COLLAB: Goal-driven Marine Autonomy with Application to Fisheries Science and Management
S
  • 批准号:
    1849137
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 45.95万
  • 项目类别:
    Standard Grant
S&AS: INT: COLLAB: Goal-driven Marine Autonomy with Application to Fisheries Science and Management
S
  • 批准号:
    1849228
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 45.95万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NRI: INT: COLLAB: Raining Drones: Mid-Air Release & Recovery of Atmospheric Sensing Systems
NRI:INT:协作:无人机下雨:空中发布
  • 批准号:
    1925052
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 45.95万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NRI: INT: COLLAB: Leveraging Environmental Monitoring UAS in Rainforests
NRI:INT:协作:利用雨林中的环境监测无人机
  • 批准号:
    1925262
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 45.95万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NRI: INT: COLLAB: Distributed co-Robots for Strawberry Harvesting
NRI:INT:COLLAB:用于草莓采摘的分布式协作机器人
  • 批准号:
    1924622
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 45.95万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NRI: INT: COLLAB: Program Verification and Synthesis for Collaborative Robots
NRI:INT:COLLAB:协作机器人的程序验证和综合
  • 批准号:
    1925043
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 45.95万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NRI: INT: COLLAB: Muscle Ultrasound Sensing for Intuitive Control of Robotic Leg Prostheses
NRI:INT:COLLAB:用于机器人假肢直观控制的肌肉超声传感
  • 批准号:
    1925371
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 45.95万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了