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埃里克·尤因(Eric Ewing):帮助多机器人研究在布朗大学及其他地区起飞

为了推进对无障碍机器人教育的承诺,这位博士生正在研究如何同时控制多架无人机,并教其他人如何建造和操作它们。

普罗维登斯,罗德岛 对于布朗大学(Brown University)的博士生埃里克·尤因(Eric Ewing)来说,教授他的第一门大学水平的课程是一个期待已久的梦想,终于要实现了。

通过本学期布朗大学首次开设的一门名为“计算机科学1952Z:机器人作为媒介:与机器人团队一起创造艺术”的课程,尤因正在帮助本科生介绍如何使用机器人创作绘画、音乐甚至编排的动作。

对于尤因来说,这门课程正在帮助他推进最大的热情:使机器人系统和机器人课程更容易获得。

尤因说:“对我进入计算机科学和计算机科学教育的巨大吸引力之一是,任何拥有笔记本电脑或使用计算机和互联网的人都可以学习如何编程,但机器人技术通常更难进入,因为你实际上需要一个机器人。“因此,对我来说,确保机器人教育变得像计算机科学教育一样容易获得变得越来越重要 – 而最简单的方法就是让拥有机器人的人提供这些类型的机会。

普罗维登斯,罗德岛 对于布朗大学(Brown University)的博士生埃里克·尤因(Eric Ewing)来说,教授他的第一门大学水平的课程是一个期待已久的梦想,终于要实现了。

通过本学期布朗大学首次开设的一门名为“计算机科学1952Z:机器人作为媒介:与机器人团队一起创造艺术”的课程,尤因正在帮助本科生介绍如何使用机器人创作绘画、音乐甚至编排的动作。

对于尤因来说,这门课程正在帮助他推进最大的热情:使机器人系统和机器人课程更容易获得。

尤因说:“对我进入计算机科学和计算机科学教育的巨大吸引力之一是,任何拥有笔记本电脑或使用计算机和互联网的人都可以学习如何编程,但机器人技术通常更难进入,因为你实际上需要一个机器人。“因此,对我来说,确保机器人教育变得像计算机科学教育一样容易获得变得越来越重要 – 而最简单的方法就是让拥有机器人的人提供这些类型的机会。

该课程由尤因和计算机科学与工程副教授诺拉·阿亚尼安(Nora Ayanian)共同教授,不仅将机器人技术与艺术相结合,而且旨在帮助向学生介绍机器人系统,包括它们是如何构建的以及它们是如何操作的。

“布朗大学允许这些类型的课程,其广泛目标是让来自不同学科的学生——包括工程、计算机科学、艺术和任何其他背景——聚集在一起,”尤因说,他于 2022 年从南加州大学转学到南加州大学,当时他的长期博士导师 Ayanian 离开南加州大学来到布朗大学。

尤因现在是布朗大学工程学院的研究生,他在阿亚尼安的实验室进行研究,研究如何同时控制多架无人机。虽然无人机在一系列实际应用中的使用频率越来越高,但构建更先进的多机器人系统可能会为从制造到环境监测再到应急响应的方方面面带来好处。尤因说,为这些无人机设置复杂的操作系统(称为Crazyflies)和动作捕捉系统来收集数据是很困难的,这通常会给那些希望进入该领域的人带来障碍 – 他的目标是减少这一障碍。

“我最近的很多研究基本上都在试图降低使用我们使用的无人机类型的门槛,”尤因说。“它们可以放在你的手掌中,并在开源代码上运行,这样你就可以对它们的团队进行编程,以做任何事情。但这是一个难以启动和运行的复杂系统。在设置过程中,很多事情都可能出错,很难区分问题。当管道中的某些东西不起作用时,最终结果几乎总是无人机坠毁。

在布朗大学,尤因帮助开设了Ayanian的实验室(团队自动协调实验室),无论是比喻上还是字面上:面向没有Crazyflie无人机经验的新手以及可以从他们的专业知识中受益的专业人士。

“我已经破坏了我们的系统很多次,以至于我擅长弄清楚哪些部分坏了,”尤因打趣道。

尤因与全国各地的几个实验室合作,帮助他们入门,指导他们可以使用什么类型的相机系统,他们必须解决的问题,常见的问题,如无人机直接飞到天花板上,甚至如何物理配置他们的空间。尤因还花了一年时间开发一个网络应用程序,使Crazyflie无人机运行的软件更容易被更广泛的研究人员使用。

“没有多少人做过我们所拥有的,所以我们试图帮助其他人建立起来,”尤因说。“目前还没有足够的研究人员来研究多机器人系统,以解决该领域在未来20到30年内面临的重大挑战,因此可以建立的实验室越多,我们的研究就越好。

在布朗大学,尤因扩大了自己的工作范围,在实验室里与来自高中生项目Girls Get Math的学生进行了互动演示,他还为来自美国和世界各地的另一群高中生教授了一门暑期课程。他还一直在指导一名来自罗德岛州巴灵顿的高中实习生和布朗大学的本科生,教他们建造、操作和排除 Crazyflie 无人机的故障。

“事实上,我们可以让本科生与我们一起工作,并将他们所学的知识适应他们自己的项目,到目前为止,这是一个相当不错的成功,”尤因说。

现在,CSCI 1952Z 已于本学期启动,Ewing 很高兴有机会共同教授一门课程,该课程建立在他创建的课程之上,并向本科生介绍机器人技术,无论他们的专注度或先前的经验如何。

“我们现在有很多学生来到实验室从事自己的个人项目或作为课堂的一部分,我对此感到非常兴奋,”尤因说。“我真的很喜欢为学生提供建议并帮助他们实现目标。”

新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://www.brown.edu/news/2024-02-15/eric-ewing