I-Corps: A Do-it-yourself (DIY) Social Robot Platform for Science, Technology, Engineering, Arts and Mathematics (STEAM) Education
I-Corps:一个用于科学、技术、工程、艺术和数学 (STEAM) 教育的 DIY 社交机器人平台
基本信息
- 批准号:2035680
- 负责人:
- 金额:$ 5万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-08-01 至 2022-01-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The broader/commercial impacts of this I-Corps project is the development of a robotics platform that teaches the technical and creative aspects of engineering through play-based learning. The multifaceted construction process that combines robotics with crafts conveys that engineering draws from humanistic fields, empowering users from diverse backgrounds to get involved in robot-building. Beyond the robot’s physical construction, the interactive, behavior-authoring process allows users to create robot behaviors without requiring programming experience, while also learning about the data-driven mechanisms underlying the robot’s behavior model. This intuitive play-based interaction teaches the influence of user-provided data on machine learning systems that are becoming increasingly ubiquitous in society (e.g., recommendation systems and advertisements). The project empowering users to become more cognizant of the role that robotics systems play in their lives. As a whole, the accessibility of the platform, from its do-it-yourself design to the intuitive programming of its behaviors, allows non-expert users to learn the various skills used in robot-building.This I-Corps project is based on the development of an accessible robotic construction platform. The process of designing and creating robots is intensive and time-consuming. The construction projects are often tailored towards robotics researchers and specific use cases. The proposed technology is an accessible and replicable robot platform that is easy to assemble and able to be customized for different applications. The technology’s mechanical structure is made from flat components that are easy to manufacture and assemble and uses minimal hardware throughout its construction. Creating robot behaviors has traditionally relied on trained roboticists to manually design preprogrammed actions. To address the repetitiveness of these canned responses and the difficulty for end users to author behaviors, a behavior generation workflow was developed that enables users to develop new robot behaviors without a programming background. Users control the robot’s movements through a smartphone application, which allows them to build a dataset of behaviors to train a neural network model. This model may generate new realistic behaviors, modify emotive features of existing behaviors, and/or translate user inputs such as facial expressions and gestures into robot movements. This technology furthers the accessibility of the platform by enabling the users themselves to design the robot’s appearance and behaviors.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
这个I-Corps项目的更广泛/商业影响是开发一个机器人平台,通过基于游戏的学习来教授工程的技术和创造性方面。将机器人技术与手工艺相结合的多方面建造过程传达了工程学从人文领域汲取的信息,使来自不同背景的用户能够参与机器人建造。除了机器人的物理构造之外,交互式的行为创作过程允许用户在不需要编程经验的情况下创建机器人行为,同时还可以了解机器人行为模型的数据驱动机制。这种直观的基于游戏的交互教导了用户提供的数据对机器学习系统的影响,机器学习系统在社会中变得越来越普遍(例如,推荐系统和广告)。 该项目使用户能够更加认识到机器人系统在他们生活中所扮演的角色。总体而言,该平台的可访问性,从其自己动手的设计到其行为的直观编程,允许非专家用户学习机器人构建中使用的各种技能。I-Corps项目基于无障碍机器人构建平台的开发。设计和创造机器人的过程是密集和耗时的。 建设项目通常是针对机器人研究人员和特定用例量身定制的。所提出的技术是一种可访问和可复制的机器人平台,易于组装,并能够针对不同的应用进行定制。该技术的机械结构由易于制造和组装的扁平部件制成,并且在整个结构中使用最少的硬件。传统上,创建机器人行为依赖于训练有素的机器人专家手动设计预编程动作。为了解决这些罐头响应的重复性和最终用户创作行为的困难,开发了一个行为生成工作流,使用户能够在没有编程背景的情况下开发新的机器人行为。用户通过智能手机应用程序控制机器人的运动,这允许他们构建行为数据集来训练神经网络模型。该模型可以生成新的现实行为,修改现有行为的情感特征,和/或将诸如面部表情和姿势的用户输入转换成机器人运动。该技术通过使用户能够自己设计机器人的外观和行为,进一步提高了平台的可访问性。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
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)
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