PFI-TT: Robotic Dexterity for Material Handling

PFI-TT:用于物料搬运的机器人灵巧性

基本信息

  • 批准号:
    2329795
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 54.82万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-09-15 至 2025-08-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

The broader impact/commercial potential of this Partnerships for Innovation - Technology Translation (PFI-TT) project consists of steps towards a more effective and robust supply chain for our economy. Recent years have highlighted the critical importance of the material handling industry to our national economy: a snarled supply chain reverberates everywhere in society. The number one challenge in this industry is that the difficult ergonomics and repetitive nature make many tasks injury-prone and unsuitable for workers. Nevertheless, automation has alleviated this problem only to a small degree: robotics has achieved only small market penetration in material handling, and one of the key reasons is the absence of critical technology pertaining to versatile and dexterous robotic material handling. Currently, flexible robotic manipulators able to handle dexterous tasks are largely lacking from the field. Developing such manipulators would both enhance our scientific understanding of motor control tasks and motor learning and have an immediate impact in increasing supply chain efficiency.The proposed project aims to develop and translate such technology to the marketplace. We build on recent work from the principal investigator’s team, which demonstrated complex robotic manipulation tasks, such as large in-hand object reorientation with finger gaiting, while simultaneously securing the manipulated object. This result was achieved by combining novel exploration methods for deep reinforcement learning of motor skills with the optics-based tactile fingers previously developed by the PFI team. The project aims to further develop learning-based methods for extrinsic manipulation, where the robot uses external surfaces to impart the desired movement, a strategy that will help reduce the kinematic requirements on the hand itself. This will in turn enable hands to be mounted on commercial robot arms, resulting in a complete automation station. While the previous work informing the PFI project relied exclusively on tactile and proprioceptive sensing to demonstrate dexterity, deployment for complete tasks requires the addition of vision sensors, and thus methods for learning multimodal, visuotactile control policies for dexterous extrinsic manipulation. The PFI team will apply this research to the concrete task of automating the sortation system induction process with dexterous package re-orientation, a commonly found task in the distribution centers that are the backbone of our supply chain.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.
这个创新-技术转化伙伴关系(PFI-TT)项目的更广泛影响/商业潜力包括为我们的经济建立更有效和更强大的供应链的步骤。近年来,物料搬运行业对我国国民经济的重要性日益凸显:混乱的供应链在社会中无处不在。该行业面临的头号挑战是,困难的人体工程学和重复性使许多工作容易受伤,不适合工人。尽管如此,自动化仅在很小程度上缓解了这一问题:机器人技术在物料搬运方面的市场渗透率很小,其中一个关键原因是缺乏与多功能和灵巧的机器人物料搬运有关的关键技术。目前,能够处理灵巧任务的柔性机器人操作器在很大程度上缺乏从外地。开发这样的机械手将提高我们对运动控制任务和运动学习的科学理解,并对提高供应链效率产生直接影响。拟议的项目旨在开发并将这种技术转化为市场。我们建立在主要研究者团队最近的工作基础上,该团队展示了复杂的机器人操作任务,例如使用手指步态进行大型手持物体重新定位,同时确保被操纵物体的安全。这一结果是通过将运动技能深度强化学习的新探索方法与PFI团队先前开发的基于光学的触觉手指相结合来实现的。该项目旨在进一步开发基于学习的外部操作方法,其中机器人使用外部表面来传递所需的运动,这一策略将有助于减少对手部本身的运动学要求。这将使手能够安装在商业机器人手臂上,从而形成一个完整的自动化工作站。虽然PFI项目之前的工作完全依赖于触觉和本体感受来展示灵巧性,但完成任务的部署需要添加视觉传感器,因此需要学习多模态视觉触觉控制策略以实现灵巧的外部操作。PFI团队将把这项研究应用于通过灵巧的包裹重新定位来自动化分拣系统感应过程的具体任务,这是我们供应链支柱配送中心的常见任务。该奖项反映了NSF的法定使命,并且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)

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 }}

Matei Ciocarlie其他文献

A roadmap for AI in robotics
机器人技术中人工智能的路线图
  • DOI:
    10.1038/s42256-025-01050-6
  • 发表时间:
    2025-06-19
  • 期刊:
  • 影响因子:
    23.900
  • 作者:
    Aude Billard;Alin Albu-Schaeffer;Michael Beetz;Wolfram Burgard;Peter Corke;Matei Ciocarlie;Ravinder Dahiya;Danica Kragic;Ken Goldberg;Yukie Nagai;Davide Scaramuzza
  • 通讯作者:
    Davide Scaramuzza
R $$\times $$ R: Rapid eXploration for Reinforcement learning via sampling-based reset distributions and imitation pre-training
  • DOI:
    10.1007/s10514-024-10170-8
  • 发表时间:
    2024-08-27
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.300
  • 作者:
    Gagan Khandate;Tristan L. Saidi;Siqi Shang;Eric T. Chang;Yang Liu;Seth Dennis;Johnson Adams;Matei Ciocarlie
  • 通讯作者:
    Matei Ciocarlie

Matei Ciocarlie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('Matei Ciocarlie', 18)}}的其他基金

NRI: FND: Scalable Multimodal Tactile Sensing for Robotic Manipulators in Manufacturing
NRI:FND:用于制造中机器人操纵器的可扩展多模式触觉传感
  • 批准号:
    1734557
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: From Grasp Quality to Hand Quality: Analysis and Optimization for Effective Robot Hands
职业生涯:从抓取质量到手部质量:有效机器人手的分析和优化
  • 批准号:
    1551631
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
NRI: Active Tendon-Driven Orthosis for Prehensile Manipulation After Stroke
NRI:用于中风后预握操作的主动肌腱驱动矫形器
  • 批准号:
    1526960
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase II: Personal Service Robotics with Tiered Human-in-the-Loop Assistance
SBIR 第二阶段:具有分层人在环协助的个人服务机器人
  • 批准号:
    1256643
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: Personal Service Robotics with Tiered Human-in-the-Loop Assistance
SBIR 第一阶段:具有分层人在环协助的个人服务机器人
  • 批准号:
    1142743
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

叶绿体蛋白 TT3.2 调控水稻耐热性的分子机制研究
  • 批准号:
    24ZR1431200
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
苯并呋喃-6-酮类化合物TT01f通过调控Jagged1/Notch信号通路改善特发性肺纤维化的药理学机制研究
  • 批准号:
    82304596
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
TT3.2通过自噬体-液泡途径调控水稻盐胁迫抗性的分子机制研究
  • 批准号:
    32301745
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于肌红蛋白构象及其氧化还原体系探究tt-DDE加速生鲜牛肉肉色劣变的分子机制
  • 批准号:
    32372384
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
TT02通过巨噬细胞外囊泡miR-122/Wnt途径拮抗石英诱导肺纤维化的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
核用690TT合金传热管表面划伤诱导应力腐蚀裂纹萌生机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目
HIIT 对TT+DR 小鼠肩袖肌脂肪浸润的治疗效果和机制研究
  • 批准号:
    2021JJ40949
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
GhmiR858靶向TT2协同调控彩色棉纤维色泽形成的分子机制研究
  • 批准号:
    32001591
  • 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

相似海外基金

PFI-TT: A Novel Wireless Sensor for Continuous Monitoring of Patients with Chronic Diseases
PFI-TT:一种用于持续监测慢性病患者的新型无线传感器
  • 批准号:
    2345803
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
PFI-TT: Commercial scale production of aligned polymer nanofiber materials and yarns
PFI-TT:定向聚合物纳米纤维材料和纱线的商业规模生产
  • 批准号:
    2345785
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
    Standard Grant
PFI-TT: Vine Robots for In-Pipe Navigation and Inspection of Critical Infrastructure
PFI-TT:用于管道内导航和关键基础设施检查的 Vine 机器人
  • 批准号:
    2345769
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
    Standard Grant
PFI-TT: A Smart Bipolar Surgical Device for Electrosurgery
PFI-TT:用于电外科的智能双极手术设备
  • 批准号:
    2329783
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
PFI-TT: Bio-inspired enhancement of concrete for carbon sequestration and longevity
PFI-TT:仿生增强混凝土以实现碳封存和长寿
  • 批准号:
    2329856
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
PFI-TT: Local Sensing on Automated Vehicles
PFI-TT:自动驾驶车辆的本地传感
  • 批准号:
    2329820
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
PFI-TT: Smart windows for on-demand control of solar heat and daylight
PFI-TT:用于按需控制太阳热能和日光的智能窗户
  • 批准号:
    2345804
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
    Standard Grant
PFI-TT: Prototyping a Electromechanical Sensor to Reduce Cheese Trim Losses
PFI-TT:制作机电传感器原型以减少奶酪边角损失
  • 批准号:
    2345656
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
PFI-TT: Chemical Synthesis of a Natural Product Family of Compounds for Tick-Targeted Prevention and Control
PFI-TT:用于蜱目标预防和控制的天然产物化合物家族的化学合成
  • 批准号:
    2345757
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
    Standard Grant
PFI-TT: Water disinfection using safe and sustainable copper combined with a locally enhanced electric field
PFI-TT:使用安全且可持续的铜结合局部增强电场进行水消毒
  • 批准号:
    2329669
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 54.82万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了