Roboter Mit Handy-Anwendungen Steuern

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Vikram kapila verwandelte den ipod touch und das iphone in fernbedienungen für roboter.

Dieser WordsSideKick.com-Artikel wurde WordsSideKick.com in Partnerschaft mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Wenn Roboter so häufig sein sollen wie Haustiere, müssen die Menschen des Alltags sie leicht kontrollieren und überwachen. Dies ist einer der Gründe für zwei Apps, die Vikram Kapila des Polytechnic Institute der New York University (NYU-Poly) entwickelt hat, die den iPod touch und das iPhone zu Fernbedienungen für Roboter machen. Mit der iLabArm-App kann ein Benutzer den Bildschirm eines iPod touch klemmen, um die fingerartigen Greifer eines armähnlichen Robotermanipulators zusammen mit anderen Bewegungen zu öffnen und zu schließen. Die iLabBot-App macht es so einfach wie das Tippen von Richtungstasten auf einem iPhone-Bildschirm oder das Neigen des Geräts, um einen mobilen Roboter zu steuern. Kapila und seine Schüler haben die grafischen Benutzeroberflächen der Apps so gestaltet, dass sie intuitiv und benutzerfreundlich sind. Dies beschränkt sich jedoch nicht auf Spaß und Spiele. Der Professor für Maschinenbau sieht sein Potenzial in Medizin, Fertigung, Laborforschung und Militär. Sie könnten auch Kindern mit besonderen Bedürfnissen Möglichkeiten zur Unterhaltung, zum Lernen und zum Mitmachen bieten.

Dies ist das neueste Mechatronikprojekt, das im Rahmen des von Kapila geleiteten NYU-Poly Research Experience for Teachers-Programms, das von der National Science Foundation (NSF) finanziert wird, enthalten ist. Das Programm bietet kostenpflichtige Forschungs- und Schulungsmöglichkeiten für K-12-Lehrer, die ihre STEM-Fähigkeiten (Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik) verbessern.

Kapila besitzt einen Bachelor of Technology-Abschluss vom Regional Engineering College in Calicut, Indien (1988), einen Master of Science-Abschluss des Florida Institute of Technology (1993) und einen Doktortitel der Philosophie von Georgia Tech (1996). Er kam 1996 zu NYU-Poly.

Vikram Kapila, Professor für Maschinenbau am Polytechnic Institute der New York University

Vikram Kapila, Professor für Maschinenbau am Polytechnic Institute der New York University

Bildnachweis: Polytechnic Institute der New York University

Name: Vikram Kapila
Alter: 45
Institution: Polytechnisches Institut der New York University
Forschungsbereich: Mechatronik

Was hat Sie dazu inspiriert, dieses Studienfach zu wählen?
Das Gebiet der Mechatronik - die synergistische Integration von Maschinenbau, Regelungstheorie, Informatik und Elektronik zur Steuerung von Komplexität, Unsicherheit und Kommunikation in technischen Systemen - bietet mir vielfältige Möglichkeiten, um theoretische, rechnerische und experimentelle Fortschritte zu erzielen. Ich bin besonders interessiert und inspiriert von den Möglichkeiten, die ich für Bildungsinnovationen von K-12-Schulen für Hochschul- und Graduiertenprogramme auf Hochschulebene geboten habe.

Was ist der beste Ratschlag, den Sie jemals erhalten haben?
Es gibt keine Abkürzung für den Erfolg außer harter Arbeit. Suchen Sie nach Forschungsanweisungen, die Sie ansprechen, und arbeiten Sie geduldig weiter.

Was war dein erstes wissenschaftliches Experiment als Kind?
Ich habe eine Demonstration vorbereitet, um Kohlendioxid durch Mischen von Marmor und Salzsäure herzustellen.

Was gefällt Ihnen am besten daran, Forscher zu sein?
Als Fakultätsforscher kann ich mit der nächsten Generation von Wissenschaftlern und Ingenieuren trainieren und arbeiten. Wir erkunden neue theoretische und experimentelle Forschungsrichtungen und schaffen neue Wissensbestände. Ich finde immense Zufriedenheit, wenn meine Doktoranden neue Forschungsrichtungen erforschen und entwickeln und mir neue Konzepte beibringen. Ich freue mich nicht nur darauf, unsere Ergebnisse mit der Forschungsgemeinschaft zu teilen, sondern auch die Möglichkeit, unsere Ergebnisse an K-12-Lehrer, Studenten und die breite Öffentlichkeit zu verbreiten.

Was ist das wichtigste Merkmal, das ein Forscher zeigen muss, um ein effektiver Forscher zu sein?
Ausdauer. Forschung ist kein Job von neun bis fünf und fünf Tagen in der Woche. Wenn Sie sich mit einem neuen Forschungsthema beschäftigen, ist Ihr ganzes Wesen völlig in Ihre Suche nach einer Lösung des aktuellen Forschungsproblems verstrickt. Wenn Sie sich in einem solchen Zustand befinden, wird ein Durchbruch oft nicht erreicht, wenn Sie auf Ihrem Schreibtisch oder Labor sitzen und arbeiten, sondern wenn Sie scheinbar nicht zusammenhängende Dinge tun und Ihr Geist immer noch an dem Forschungsproblem arbeitet. Wenn Sie also ein Problem erkannt haben, geben Sie Ihr Bestes, auch wenn es länger dauert als erwartet.

Was ist der gesellschaftliche Nutzen Ihrer Forschung?

Ein Handgelenk eines Robotermanipulators mit 5 Freiheitsgraden ahmt die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Benutzers nach, der einen iPod touch hält. Die Beschleunigungsmesserdaten des iPod werden zur Bewegungssteuerung verwendet.

Ein Handgelenk eines Robotermanipulators mit 5 Freiheitsgraden ahmt die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Benutzers nach, der einen iPod touch hält. Die Beschleunigungsmesserdaten des iPod werden zur Bewegungssteuerung verwendet.

Bildnachweis: Jared Alan Frank und David Lopez, Mechatronics Lab, NYU-Poly

Unsere Apps zur Robotersteuerung bieten intuitive und natürliche Schnittstellen für die Mensch-Roboter-Interaktion. Auf diese Weise können Nicht-Experten mühelos mit Robotern interagieren. Ein derartiger Mensch-Roboter-Interaktionsrahmen kann Fortschritte in der Medizin, in der Fertigung und im Militär beeinflussen. Darüber hinaus bieten Robotik, iPod touches und iPads eine leistungsstarke Kombination, um das STEM-Lernen in K-12-Umgebungen zu beeinflussen. Schließlich erwarten wir, dass diese Arbeit Kindern mit besonderen Bedürfnissen zugute kommt, indem sie ihnen Möglichkeiten zur Unterhaltung, zum Lernen und zum Mitmachen bieten.

Wer hat am meisten Einfluss auf Ihr Denken als Forscher gehabt?
Wassim M. Haddad, Professor für Luft- und Raumfahrttechnik am Georgia Institute of Technology, hat mein Denken als Forscher enorm beeinflusst. Er war mein Diplom-Mentor während meines M.S. und Ph.D. Studien.Die theoretische Grundausbildung, die ich unter seiner Aufsicht erhielt, war für mich auch von Vorteil, als ich ein experimentelles Forschungs-, Bildungs- und Mentorenprogramm erkundete und entwickelte.

Was denkst du über dein Feld oder über die Erforschung eines Forschers, würde die Leute am meisten überraschen?
Die Leute mögen überrascht sein, dass mein Forschungsteam und ich wirklich das tun, was wir in unserer Forschung und unserem Labor tun. Wenn sie erst einmal alle coolen Mechatronikgeräte, Roboter und iPhone-basierten Schnittstellen für die Mensch-Roboter-Interaktion sehen, verstehen sie unsere Leidenschaft für diese Forschung.

Wenn Sie nur eine Sache aus Ihrem brennenden Büro oder Labor retten könnten, was wäre das?
Es ist nicht einmal lustig, dass Sie mich dies fragen, da ich im November 2007 tatsächlich mein Büro durch ein elektrisches Feuer verloren hatte. Am Tag nach dem Brand, als ich ankam, wurden die meisten Dokumente und Bücher entweder durch Feuer oder durch feuerhemmendes Material beschädigt. Mein Desktop-Computer funktionierte nicht mehr. Ich konnte jedoch ein Unternehmen dazu bringen, alle meine Daten von der Festplatte wiederherzustellen. Ich hoffe, ich muss nicht durch ein anderes Büro- oder Laborfeuer leiden, aber wenn ich etwas aus einem brennenden Büro retten muss, wäre dies die Akte meiner handgeschriebenen Notizen von meinem Schreibtisch. Zu diesem Zeitpunkt habe ich viele meiner Notizen gescannt und ich habe mehrere Backups meiner Arbeit an verschiedenen Standorten, um vollständig vorbereitet zu sein!

Welche Musik spielen Sie am häufigsten in Ihrem Labor oder Auto?
Ich höre keine Musik im Labor oder im Büro und ich höre meistens NPR im Auto. Meine Frau hat mir kürzlich meinen eigenen iPod mini geschenkt, und jetzt höre ich während meiner Pendelfahrten manchmal Meditationsmusik oder alte Bollywood (Hindi) -Musik.

Anmerkung des Herausgebers: Die in WordsSideKick.com-Artikeln abgebildeten Forscher wurden von der National Science Foundation (NSF) unterstützt, der mit der Finanzierung von Grundlagenforschung und -bildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik beauftragten Bundesbehörde. Alle Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen, die in diesem Material zum Ausdruck kommen, sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten der National Science Foundation wider. Siehe das WordsSideKick.com-Archiv.

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Videoergänzungsan: Ferngesteuertes Auto mit dem Smartphone steuern.




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