CRII: CPS: A Bi-Trust Framework for Collaboration-Quality Improvement in Human-Robot Collaborative Contexts
CRII: CPS: A Bi-Trust Framework for Collaboration-Quality Improvement in Human-Robot Collaborative Contexts
批准号:
2104742
负责人:
Weitian Wang
金额:
$17.35万
依托单位国家:
美国
项目类别:
Standard Grant
财政年份:
2021
资助国家:
美国
项目状态:
已结题
起止时间:
2021-07-15 至 2024-06-30
中文摘要
协作机器人在越来越多的领域被广泛应用于协助人类。就像人与人之间的合作一样,人与人之间的信任也具有双向性。然而,在人-机器人协作的统一框架下,对人-信任机器人问题和机器人-信任人问题的研究却很少。该项目通过开发一个新的系统Bi-Trust框架来解决这一挑战,将人类对机器人的信任和机器人对人类的信任整合到人机协作过程中。在建立的Bi-Trust框架的基础上,建立了基于信任的计算协作模型,对机器人的动作进行优化和规划。提出的方法将减少不确定故障,提高人机共享任务的协作质量。该项目的目标是为人机团队开发一个系统的双信任框架,并创建信任动态和基于信任级别的协作的新计算模型,以增强人机伙伴关系。拟开展的研究活动包括:(1)研究影响人类对机器人信任的因素,利用多模态物理和生理数据分析人类对机器人的信任;(2)建立了基于人机团队的计算人-信任-机器人模型和机器人-信任-人模型的新型Bi-Trust框架,并通过trust-local-maximum方法建立了计算人-机器人协作模型;(3)将Bi-Trust框架应用于真实的人机协作环境并评估其有效性。该项目的研究结果将提高新一代智能制造等协作环境中人机团队的协作质量,并可能通过培养越来越多的机器人和人工智能劳动力来促进国民经济增长。该奖项反映了美国国家科学基金会的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
英文摘要
Collaborative robots have been widely employed to assist humans in an increasing number of areas. Just as human-human collaboration, the trust in human-robot teams has a property of bidirectional. However, few studies have been conducted on both human-trusting-robot issue and robot-trusting-human issue in a unified framework for human-robot collaboration. The project addresses this challenge by developing a new systematic Bi-Trust framework to integrate humans’ trust in robots and robots’ trust in humans into the human-robot collaboration process. With the established Bi-Trust framework, a trust-level-based computational collaboration model is created to optimize and plan robot actions. The proposed approaches will reduce uncertain failures and improve the collaboration-quality of human-robot shared tasks.The goal of this project is to develop a systematic Bi-Trust framework for human-robot teams and create new computational models of trust dynamics and trust-level-based collaboration in order to enhance the human-robot partnership. The proposed research activities include: (1) investigating the factors that affect humans’ trust in robots and analyzing humans’ trust using multimodal physical and physiological data; (2) developing a new Bi-Trust framework entailing computational human-trusting-robot model and robot-trusting-human model for human-robot teams and establishing a computational human-robot collaboration model via the trust-local-maximum method; and (3) applying the Bi-Trust framework in real-world human-robot collaborative contexts and assessing its effectiveness. The findings of this project will improve the collaboration-quality for human-robot teams in collaborative contexts such as the new generation of smart manufacturing and potentially benefit the national economic growth by fostering increasing robotics and AI workforce.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.
期刊论文(8)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
登录
查看更多内容
DOI:
10.1155/2021/5461703
发表时间:
2021
期刊:
Journal of Robotics
影响因子:
1.8
作者:
[Persaud, Priya, Varde, Aparna S., Wang, Weitian]
通讯作者:
Wang, Weitian
A Digital Human System with Realistic Facial Expressions for Friendly Human-Machine Interaction
具有逼真面部表情的数字人体系统,可实现友好的人机交互
DOI:
--
发表时间:
2023
期刊:
The 2023 International Conference on Intelligent Computing
影响因子:
--
作者:
[Condegni, Anthony, Wang, Weitian, Li, Rui]
通讯作者:
Li, Rui
DOI:
10.1109/urtc56832.2022.10002210
发表时间:
2022-09
期刊:
2022 IEEE MIT Undergraduate Research Technology Conference (URTC)
影响因子:
--
作者:
[Tiffany Guo;Omar Obidat;Laury Rodriguez;Jesse Parron;Weitian Wang]
通讯作者:
Tiffany Guo;Omar Obidat;Laury Rodriguez;Jesse Parron;Weitian Wang
A Trust-Assist Framework for Human–Robot Co-Carry Tasks
人类与机器人共同执行任务的信任辅助框架
DOI:
10.3390/robotics12020030
发表时间:
2023
期刊:
Robotics
影响因子:
3.7
作者:
[Hannum, Corey, Li, Rui, Wang, Weitian]
通讯作者:
Wang, Weitian
Augmenting the Communication Naturalness via A 3D Audio-Visual Virtual Agent for Collaborative Robots
通过协作机器人的 3D 视听虚拟代理增强沟通自然度
DOI:
10.1109/bigdata52589.2021.9671664
发表时间:
2021
期刊:
2021 IEEE International Conference on Big Data (Big Data
影响因子:
--
作者:
[Li, Rui, Wang, Weitian]
通讯作者:
Wang, Weitian
共 8 条
CAREER: Human Factors and Task Scheduling for Multi-Human Multi-Robot Collaborative Manufacturing in Industry 5.0 Contexts
-
批准号:2338767
-
项目类别:Standard Grant
-
资助金额:$50.0万
-
财政年份:2024
-
负责人:Weitian Wang
-
依托单位:
ERI: High-performance Human-robot Collaborative Manufacturing Enabled by Integrated Multimodal Teaching, Learning, Prediction and Interaction
-
批准号:2138351
-
项目类别:Standard Grant
-
资助金额:$20.0万
-
财政年份:2022
-
负责人:Weitian Wang
-
依托单位:
MRI: Acquisition of a Multimodal Collaborative Robot System (MCROS) to Support Cross-Disciplinary Human-Centered Research and Education at Montclair State University
-
批准号:2117308
-
项目类别:Standard Grant
-
资助金额:$28.97万
-
财政年份:2021
-
负责人:Weitian Wang
-
依托单位:
国内基金
海外基金
登录
查看更多内容
生物炭粒子电极协同3D电化学体系活化PS的调控机制及氧化降解CPs的机理
-
批准号:2026JJ50483
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:秦蕾
-
依托单位:
面向CPS的混杂时空系统数据建模及其在机器人中的应用
-
批准号:JCZRMS202600637
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:
-
依托单位:
细梗香草活性成分CPS-B靶向MARCHF3/NEU4/CDH11通路抑制宫颈癌侵袭转移的作用机制研究
-
批准号:HDMZ25H280006
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2025
-
负责人:胡兴江
-
依托单位:
肺炎克雷伯菌WaaLCPS连接酶相关的CPS-LPS合成通路及致病机制的研究
-
批准号:
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2025
-
负责人:何平
-
依托单位:
基于自动深度学习的电力CPS入侵检测及安全性提升方法研究
-
批准号:Z25F030003
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2025
-
负责人:曾国强
-
依托单位:
先锋转录因子FOXA2调控CPS1介导尿素循环在急性肝衰竭肝性脑病中的机制研究
-
批准号:82300699
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:30.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:冯日露
-
依托单位:
代谢酶CPS1调控PD-L1表达重塑肝癌免疫微环境的作用及机制研究
-
批准号:82303340
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:30.00万元
-
批准年份:2023
-
负责人:吴彤
-
依托单位:
CPs/MOFs介导多烯衍生物拓扑光聚合的高立体选择性构建策略研究
-
批准号:22361004
-
项目类别:地区科学基金项目
-
资助金额:32万元
-
批准年份:2023
-
负责人:胡飞龙
-
依托单位:
尿素循环关键酶CPS1表达异常在肺癌转移中的作用和机制研究
-
批准号:82273390
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:52万元
-
批准年份:2022
-
负责人:廖鲁剑
-
依托单位:
CPS 仿真中离散事件模型与连续时间模型的分布式协同运行问题研究
-
批准号:2022JJ40559
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2022
-
负责人:王鹏
-
依托单位: