西弗吉尼亚大学夏季研究项目的本科生将设计机器人应对阿巴拉契亚挑战

从今年夏天开始，本科生将在西弗吉尼亚大学的五个机器人实验室工作，进行前沿的实践机器人研究，解决阿巴拉契亚的现实问题。

西弗吉尼亚大学本科生研究体验项目由国家科学基金会提供 454,000 美元资助，并于 5 月 10 日之前接受本科生的申请。

这项为期 10 周的项目将于 5 月 20 日开始，参与者将进行实验研究，以应对在阿巴拉契亚茂密的森林和恶劣地形等农村环境中使用移动机器人进行现场应用的若干挑战。

在西弗吉尼亚大学本杰明·斯塔特勒工程与矿产资源学院机器人项目教员的指导下，本科生将在森林中的无人机导航、使用自主飞艇监控农场或帮助机器人在出现问题时做出决策等领域进行独立研究。在森林小路上行驶。

首席研究员、REU 站点主任、机械、材料系副教授兼系主任Jason Gross表示：“该项目旨在为主要来自阿巴拉契亚地区的参与者提供使用机器人作为实现变革的工具的机会。”和航空航天工程。

“作为 NSF 本科生研究体验网站，我们将调查必须解决的实际问题，以便在阿巴拉契亚大部分地区等农村地区使用机器人技术。我们很高兴该项目重点关注与州和地区相关的机器人应用领域，并且我们有机会探索机器人如何更好地为西弗吉尼亚大学赠地使命做出贡献。”

特别鼓励来自阿巴拉契亚地区院校的学生申请。

申请审核将立即开始，职位将滚动填补。

Gross 表示，参与者将研究无人机如何飞越植被、如何在森林树冠下追踪 GPS 以及机器人如何根据自然界中发现的模型适应集群行为，以及其他对于构建能够在偏远山区工作的机器人至关重要的主题地区。

例如，格罗斯解释说：“在森林树冠下飞行无人机非常复杂，因为茂密森林的信号衰减阻碍了全球导航卫星系统的可用性和质量。另一方面，这提出了一个有趣的问题，因为 GNSS 并非完全无法使用 - 当超出树木覆盖范围时它可以使用。由于树木覆盖的本质是有一些光线透过，研究这个问题的学生将探索解决方案，例如将鱼眼相机与 GNSS 信号配对来预测信号质量。”

Guilherme Pereira是机械、材料和航空航天工程系副教授，也是 REU 站点的联合首席研究员和副主任。佩雷拉指出，尽管阿巴拉契亚森林的重要管理和保护活动依赖于大面积调查来发现入侵物种、火灾和树木疾病，但目前的调查方法有限。

“我们的森林调查规模受到人力资源的限制，”佩雷拉说。 “当使用有人驾驶飞机时，它会受到安全性的限制;当我们依赖卫星图像时，它会受到准确性的限制。为了克服这些限制，有人建议使用在森林树冠下飞行的无人机，但在森林中飞行具有挑战性，因为需要避开大量未映射的障碍物，并且存在树叶等小型灵活障碍物以及可以困住无人机的树枝。

“我们的学生研究人员将通过开发一种有弹性的智能无人机来解决这个问题，该无人机可以与障碍物碰撞并对其进行分类。一旦物体被分类，无人机就可以通过避开或推开它们来处理它们。”

所有学生除了住宿、膳食、旅行和培训费用外，还将获得每周 700 美元的津贴。该项目将于 2024 年、2025 年和 2026 年夏季每年招收 10 名学生。

申请者将有机会明确自己的研究兴趣，并被分配与导师合作，包括 Gross、Pereira、顾宇教授、Nicholas Szczecinski助理教授、 Cagri Kilic研究助理教授、余曦助理教授和Dimas Abreu Archanjo Dutra助教教授在西弗吉尼亚大学导航实验室、野外和空中机器人实验室、神经机械智能实验室、自主多智能体系统实验室和交互式机器人实验室。

“今年夏天加入我们的本科生将对具有重大社会影响的问题进行独立研究，”格罗斯说。 “他们将参加小组讨论、每周研究报告、研究研讨会和许多其他活动，但最重要的是，他们将推动移动机器人技术的发展。”

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