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  • 提供配置文件
  • 通用机器人，自动化，传感和感知(GRASP)实验室将计算机科学，电气工程和机械工程集成在一个充满活力的协作环境中，促进学生，研究人员和教师之间的互动。GRASP已经发展成为一个价值1000万美元的研究中心，拥有令人印象深刻的技术创新。开创性的GRASP研究人员正在建造自动驾驶车辆和机器人，开发自配置的类人机器人，并使机器人群成为现实。我们的博士生在理论和实践方面得到培训，并被指导成为研究和教育的领导者。
产品组合

  • 移动机器人研究

    • RHex六足机器人

    • RHex是一种受生物学启发的六足机器人，在本世纪初作为DARPA资助的大型财团的一部分首次被发明和描述。从那时起，各种RHex平台已经开发出来，我们的实验室一直特别积极地开发新版本，用于研究受生物启发的运动、步态控制和基于传感器的导航，以及开发新的课程和其他教育材料。

    • MAST -微型自主系统技术

    • 微型自主系统技术(MAST)是与马里兰大学、密歇根大学、BAE系统公司和陆军研究实验室合作的项目。我们的愿景是开发自主多功能移动微系统(Am3)，这是一种在动态、资源受限、对抗环境中运行的小型车辆和传感器的网络组。虽然单个单元可能是专门化的，但Am3将是多功能的，因为它具有异质性，单个单元能够自动重新配置并适应环境和人类命令，以及它的分布式智能。Am3将需要很少或根本没有直接的人力监督，因为像这样的团体如果不是不可能的话，也很难通过编程或远程操作来有效地管理或控制。这种多功能组的部署、监控和任务将是具有挑战性的，将需要应用新的、尚未开发的通信、控制、计算和传感方法，这些方法是专门为Mast应用量身定制的

    • 全向视觉

    • 全向视觉系统可以在监视中提供全景警觉性，提高导航能力，并为多媒体提供全景图像。

    • 远程沉浸

    • 远程沉浸将使地理位置分散的用户能够在共享的环境中实时协作，就像他们在同一个物理房间一样。这种人机交互的新范式是网络和媒体技术的终极综合。

    • 本·富兰克林赛车队

    • 本·富兰克林车队的目标是打造快速、可靠、安全、自动驾驶的车辆，彻底改变城市环境中的交通系统。我们将利用传感、控制理论、机器学习、汽车技术和人工优势方面的最先进技术来制造机器人汽车。该团队将参加2007年DARPA城市挑战赛。

    • swarm -可伸缩的自主机器人和移动传感器群

    • SWARMS项目汇集了人工智能、控制理论、机器人、系统工程和生物学方面的专家，目的是了解自然界中的蜂群行为，并将生物启发的蜂群行为模型应用于大型网络自动驾驶汽车组。我们的主要目标是为生物学中的群集行为分析和工程系统的生物启发的群集行为的合成开发一个框架和方法。

    • 无人机(UAV)

    • 该项目的主要动机是在GRASP实验室开发无人机和地面车辆之间的合作行为。另一个动机是开发控制算法和方法，使飞机成为包括地面和其他空中飞行器在内的异构机器人团队的一部分，并在更高水平上执行任务。

    • 人体活动检测与识别

    • 我们正在开发计算机算法，以在多个抽象层次上识别人类:从基本的身体肢体跟踪，到人体识别，到手势识别，再到活动推断。最终目标是开发计算算法来理解视频中的人类行为。

      存储设备尺寸的快速增长使我们能够存储数小时、数天甚至数月的视频数据。观看和分析如此长度的视频已不再可行。为了总结或索引视频(用于搜索目的)，我们需要开发一种算法，在没有人类监督的情况下检测和分类视频中发生的事件。为了识别和描述各种类型的事件，我们从视频数据中寻找重要的特征和提取/学习它们的方法。

    • 适应新环境

    • 这个多大学项目包括宾夕法尼亚大学、加州大学伯克利分校和卡内基梅隆大学。它的重点是混合自主和人类操作的半自主团队的自适应分层控制的设计和评估，尽管快速发展的环境和来自智能对手的恶意干扰产生不确定性，但仍然提供高水平的任务可靠性。该项目的设备由ARO DURIP拨款支持。

      • 触觉学(触觉摄影)

      • 触觉学，就像视觉领域的摄影一样，使个人能够快速记录真实物体的触觉，并在以后为其他人在各种环境中进行交互而重现它。建立触觉学方法的特别积极后果是，医生和牙医可以创建医疗痛苦的触觉记录，如蛀牙表面，以协助诊断和患者健康跟踪;提高触觉外科模拟器和其他计算机教育工具的真实感和训练效果;让更广泛的人群，如博物馆参观者和网上购物者，触摸到真实的虚拟珍贵物品复制品;如在太空探索中发现的那样，促进低带宽和延时遥操作的触觉方法;并为人类和机器人的触摸能力提供新的见解。
        本研究的主要假设是，工具介导的与真实和虚拟物体接触的感觉直接受交互过程中发生的高频加速度的影响，而不是接触的低频阻抗。基于我们对人类触觉感觉系统的知识，我们的方法将使用基于测量的数学建模来推导感知相关的触觉表面模型和动态健壮的触觉显示范式，这将通过实验验证和人类主题研究进行测试。

      • 脑卒中康复的空间分布触觉反馈

      • 每年有超过78万的美国人患中风，其中大约80%的人存活下来，需要康复来恢复运动功能，尽管目前还不知道最佳的治疗方法。该项目旨在创建一种新的低成本康复系统，实时测量用户的手臂运动，并使用图形和触觉反馈的组合来指导他或她完成治疗师选择的一系列运动。他或她在屏幕上看到要掌握的姿势或动作，并试图移动他或她的身体来匹配。所有身体部分的运动通过动作捕捉系统跟踪，显示在屏幕上，并与目标身体配置进行实时比较。当他或她偏离这个目标超过少量时，相关肢体段上的运动器提供反馈，帮助用户知道如何将他或她身体的那一部分平移或旋转到正确的配置。

      • 移动操作平台的运动规划

      • 本项目旨在开发高维运动规划器，以控制移动操作机器人系统。挑战在于开发出能够实时完成任务的规划器，同时为完整性等性能提供理论保证。示例问题包括完全自主的门打开和在杂乱空间中移动操作物体。该项目与Willow Garage公司合作。

      • 宾大智能椅

      • 这个项目是GRASP实验室开发一种智能轮椅形式的新技术。该设备配备了虚拟接口和机载摄像头，使受试者能够通过与虚拟系统接口交互或使用内置控制算法之一在地面上导航。

      • MARS -多个自主机器人

      • 该研究的目标是开发一个框架和支持工具，用于在非结构化和未知环境中部署多个自主机器人，应用于侦察、监视、目标捕获和爆炸物清除。目前最先进的控制软件允许监督自治，在这种模式下，人类用户可以使用远程操作和密切监督控制命令和控制一个机器人。这里的目标是为新一代自主机器人开发软件框架和工具。

      • RiSE攀爬机器人

      • RiSE项目的目标是创造一个受生物启发的攀岩机器人，具有在陆地上行走和在垂直表面上攀爬的独特能力。积极研究新型机器人运动学，精密制造的柔性足和附件，以及先进的机器人行为。该项目由DARPA生物动力学项目资助，并与波士顿动力、斯坦福大学、卡内基梅隆大学、加州大学伯克利分校和刘易斯克拉克大学合作。

      • 图像分割与目标识别

      • 本研究的动机是两组问题:1)如何从数据中提取“有趣”的模式，2)如何指导分组过程以实现特定的视觉任务，例如识别熟悉的物体形状。在这个方向上，我们一直在进行一系列基于谱图理论的研究。

      • 达芬奇

      • DaVinci项目汇集了来自爱荷华大学、马里兰州、宾夕法尼亚州和伦斯勒理工学院的数学家和工程师，以解决对可以用微分代数不等式和微分互补问题建模的工程系统数学的彻底理解的迫切需要。该项目将打开应用数学的新篇章，经典微分方程理论与当代数学规划方法相结合。我们的研究成果是一套广泛适用的数学理论、算法和计算工具，将对一系列工程和科学学科产生直接影响

      • HURT:异构无人RSTA团队(UAV)

      • HURT是一个多车辆控制器，用于协调和协作规划自动驾驶车辆的城市RSTA任务。它为任意车辆平台的团队实现了增强自治。

      • 自主飞行器

      • 自主飞行器研究项目主要围绕无人飞行器的自主导航展开。挑战在于设计系统，使其表现出目标驱动的行为，同时感知和反应不断变化的环境。该项目由宾夕法尼亚大学的学生和教师以及蜻蜓影业的行业专家合作完成。