สถาบันหุ่นยนต์

พิมพ์	สถาบันวิจัยเอกชนไม่แสวงหาผลกำไร
ที่จัดตั้งขึ้น	พ.ศ. 2522 ( 1979 )
สถาบันแม่	มหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอน
ที่ตั้ง	พิตต์สเบิร์ก , เพนซิลเวเนีย , เรา 40°26′35.7″เหนือ79°56′44.8″ตะวันตก / 40.443250°N 79.945778°W / 40.443250; -79.945778
วิทยาเขต	ในเมือง
เว็บไซต์	ri.cmu.edu

สถาบันหุ่นยนต์แห่งมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอน ( RI ) เป็นหน่วยงานทางวิชาการภายในคณะวิทยาการคอมพิวเตอร์ของมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอนซึ่งเป็นมหาวิทยาลัยวิจัยเอกชนในเมืองพิตต์สเบิร์ก รัฐเพนซิลเวเนีย สถาบันหุ่นยนต์ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นหนึ่งใน สถาบันวิจัยหุ่นยนต์ชั้นนำของโลก^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}มีชื่อเสียงในด้านงานด้านคอมพิวเตอร์วิชั่น [ ^{4 ] ยาน} ยนต์ไร้คนขับ^{[ 5 ]} การสำรวจอวกาศ^{[ 6 ] [ 7 ]} การบรรเทาภัยพิบัติ^{[ 8 ]}และหุ่นยนต์ช่วยเหลือ^{[ 9 ] [ 10 ]}

สถาบันหุ่นยนต์มีสิ่งอำนวยความสะดวกในวิทยาเขตของ Carnegie Mellon ในศูนย์ Gates และ Hillman และ Newell-Simon Hall รวมถึงใน ย่าน Squirrel Hill , LawrencevilleและHazelwoodของเมืองพิตต์สเบิร์ก^{[ 11 ]}

สถาบันหุ่นยนต์เป็นภาควิชาแรกของโลกที่อุทิศให้กับการศึกษาหุ่นยนต์โดยเฉพาะ ก่อตั้งขึ้นในปี 1979 โดยศาสตราจารย์Raj ReddyและAngel Jordan ^จาก มหาวิทยาลัย Carnegie Mellon โดยได้รับการสนับสนุนเงินทุน 3 ล้านดอลลาร์สหรัฐจากบริษัท Westinghouse [ ^{12 ]} Reddy ดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการก่อตั้งตั้งแต่ปี 1979 ถึง 1991 ^{[ 13 ]}

สถาบันหุ่นยนต์ได้เปิดตัวหลักสูตรปริญญาเอกในปี 1988 ซึ่งถือเป็นหลักสูตรแรกในประเภทนี้เช่นกัน มหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอนเป็นโรงเรียนวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์แห่งแรกที่เปิดสอนวิชาเอกหุ่นยนต์ระดับปริญญาตรีเมื่อเพิ่มหลักสูตรดังกล่าวในปี 2023 ก่อนหน้านั้น หุ่นยนต์ส่วนใหญ่เป็นสาขา^ของวิศวกรรม [ ^{14 ]}

RI เป็นที่ตั้งของศูนย์วิจัย 3 แห่ง ได้แก่ศูนย์วิศวกรรมหุ่นยนต์แห่งชาติ (NREC) ศูนย์หุ่นยนต์ภาคสนาม (FRC) และศูนย์เทคโนโลยีความเป็นจริงเสมือน (XRTC) ^{[ 15 ]}

ศูนย์วิศวกรรมหุ่นยนต์แห่งชาติ (NREC) ก่อตั้งขึ้นในปี 1994 เป็นหน่วยงานภายในสถาบันหุ่นยนต์ที่ทำงานร่วมกับภาครัฐและภาคอุตสาหกรรมเพื่อประยุกต์ใช้เทคโนโลยีหุ่นยนต์กับกระบวนการและผลิตภัณฑ์ในโลกแห่งความเป็นจริง รวมถึงการออกแบบยานยนต์และแพลตฟอร์มไร้คนขับ ระบบอัตโนมัติ การตรวจจับและการประมวลผลภาพ การเรียนรู้ของเครื่องจักร การควบคุม และปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์

ศูนย์หุ่นยนต์ภาคสนามซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 1994 ทำการวิจัย พัฒนา และสร้างหุ่นยนต์เคลื่อนที่เพื่อใช้ในสภาพแวดล้อมภาคสนาม เช่น ภูมิประเทศตามธรรมชาติ สภาพแวดล้อมทางการเกษตร สภาพแวดล้อมใต้ดิน ใต้น้ำ และสถานที่ทำงานอื่นๆ^{[ 16 ]}

สถาบันหุ่นยนต์ได้เป็นผู้นำในการวิจัยเกี่ยวกับยานยนต์ขับเคลื่อนด้วยตนเองมาตั้งแต่เริ่มพัฒนา Navlab ในช่วงกลางทศวรรษ 1980 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการริเริ่มการคำนวณเชิงกลยุทธ์ ของ DARPA Navlabประกอบด้วยยานยนต์หลายคันที่ออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย รวมถึงการสำรวจนอกเส้นทาง การขับขี่บนทางหลวงอัตโนมัติ และการช่วยเหลือผู้ขับขี่ในสภาพแวดล้อมเมืองที่มีผู้คนหนาแน่น^{[ 17 ]}ในปี 1995 Navlab 5 ได้เดินทางโดยอัตโนมัติเป็นระยะทาง 2,849 ไมล์จากพิตต์สเบิร์กไปยังซาน ดิเอโกในการเดินทางที่นักวิจัย Dean Pomerleau และ Todd Jochem เรียกว่า “No Hands Across America” ^{[ 18 ]}

ในการแข่งขัน DARPA Grand Challenge ปี 2005รถ Sandstorm และ H1ghlander ของ CMU เข้าเส้นชัยเป็นอันดับสองและสามตามลำดับ ทีม Tartan Racing จาก RI ชนะการแข่งขัน DARPA Grand Challenge ปี 2007ด้วยรถChevrolet Tahoe ที่ดัดแปลงแล้วชื่อ Boss โดย Boss วิ่งครบระยะทาง 55 ไมล์ใน เวลา เพียง 4 ชั่วโมง 20 นาที คว้าเงินรางวัลสูงสุด 2 ล้านดอลลาร์^{[ 19 ]}

คณาจารย์และนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ RI ได้รวมตัวกันเป็นทีม Explorer ซึ่งเข้าร่วมการแข่งขัน DARPA Subterranean Challenge ระหว่างปี 2019 ถึง 2021 ^{[ 20 ]} ทีม Explorer ชนะการแข่งขันในเส้นทางอุโมงค์และได้อันดับสองในเส้นทางในเมือง ก่อนที่ จะ จบอันดับสี่ในการแข่งขันรอบสุดท้าย^{[ 21 ]}

แอนดี้ รถสำรวจดวงจันทร์แบบสี่ล้อที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งตั้งชื่อตามผู้ก่อตั้งมหาวิทยาลัย แอนดรูว์ คาร์เนกี และแอนดรูว์ เมลลอน ได้รับการเปิดตัวในปี 2014 ในฐานะส่วนหนึ่งของการแข่งขันเพื่อชิง รางวัล Google Lunar X Prize ^{[ 22 ]}

ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2567 ไอริส ยานสำรวจดวงจันทร์ขนาดเท่ากล่องรองเท้าที่ออกแบบและสร้างขึ้นโดยนักศึกษา CMU ทั้งหมด เป็นส่วนหนึ่งของสัมภาระบนยานลง จอดดวงจันทร์ Peregrine ของ Astrobotic Technologyมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอนได้ติดตั้งศูนย์ควบคุมภารกิจในวิทยาเขตสำหรับไอริส รวมถึงภารกิจอวกาศในอนาคตที่วางแผนไว้ การรั่วไหลของเชื้อเพลิงทำให้ยานลงจอดไม่สามารถไปถึงดวงจันทร์และปล่อยยานสำรวจได้ ^{[ 23 ]}

ยานสำรวจดวงจันทร์ MoonRanger ที่สร้างโดย RI อีกตัวหนึ่ง มีกำหนดจะเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจบนดวงจันทร์ในปี2029 ^{[ 24 ]}

HERB (Home Exploring Robot Butler) เป็นหุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติที่ออกแบบและสร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการหุ่นยนต์ส่วนบุคคล ซึ่งสามารถจัดการวัตถุอย่างละเอียดอ่อนเพื่อช่วยเหลืองานบ้าน^{[ 25 ]}ในปี 2013 วิดีโอของ HERB ที่แยก คุกกี้ โอรีโอ เป็นส่วนหนึ่งของ แคมเปญ “Cookie vs. Creme” ของแบรนด์^{[ 26 ]}

ในปี 2558 ห้องปฏิบัติการช่วยเหลือด้านการรับรู้ของ RI ได้เปิดตัว NavCog ซึ่งเป็นแอปพลิ เค ชันบนสมาร์ทโฟนที่ใช้คอมพิวเตอร์วิชั่นและเครือข่ายบีคอนบลูทูธเพื่อช่วยผู้ใช้ที่มีความบกพร่องทางการมองเห็นในการนำทางในพื้นที่^{[ 27 ]}

งานของคริสโตเฟอร์ จี. แอทเคสันสมาชิกคณะ RI เกี่ยวกับหุ่นยนต์อ่อนนุ่มสำหรับการปฏิสัมพันธ์ของมนุษย์ในบ้านพักคนชราเป็นแรงบันดาลใจโดยตรงให้กับการออกแบบเบย์แม็กซ์ หุ่นยนต์ดูแลสุขภาพใน ภาพยนตร์ แอนิเมชั่น ของดิสนีย์เรื่อง บิ๊กฮีโร่ 6 ในปี 2014 ^{[ 28 ]}

ในปี พ.ศ. 2526 ทีมจาก RI ที่นำโดยคณาจารย์Red Whittakerได้ส่งหุ่นยนต์สี่ล้อชื่อ Workhorse ไปยังThree-Mile Islandเพื่อช่วยในการทำความสะอาดหลังจากการหลอมละลายของนิวเคลียร์บางส่วนที่เกิดขึ้นที่นั่นในปี พ.ศ. 2522 ^{[ 29 ]}

Nomadหุ่นยนต์สี่ล้ออัตโนมัติที่สร้างขึ้นในศูนย์หุ่นยนต์ภาคสนามของ RI ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 ได้ค้นหาอุกกาบาตในทวีปแอนตาร์กติกา ในปี 2000 ตลอดระยะเวลา 10 วัน Nomad ได้ศึกษาหินพื้นเมืองประมาณ 50 ก้อนและระบุอุกกาบาตได้ 3 ก้อน ใน สถานที่^{[ 30 ]}

Zoëหุ่นยนต์อัตโนมัติที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งออกแบบมาเพื่อตรวจจับจุลินทรีย์ เดินทางเป็นระยะทาง 120 ไมล์ผ่านทะเลทรายอาตากามาของชิลี ในปี 2547 โดย ทำแผนที่สัญญาณของสิ่งมีชีวิต^{[ 31 ] [ 32 ]}

ในปี 2015 CHIMP หุ่นยนต์ฮิวมานอยด์ สูง 5 ฟุต 11 นิ้ว ซึ่งออกแบบและสร้างโดยทีม Tartan Rescue จาก RI ได้รับรางวัลที่สามในการแข่งขัน DARPA Robotics Challenge ^{[ 33 ]}

• คริส แอทเคสัน
• ฮาวี่ โชเซ็ต
• เจสสิกา ฮอดกินส์
• แมทธิว จอห์นสัน-โรเบอร์สัน
• ทาเคโอะ คานาเดะ
• ประดีป โคสลา
• แมตต์ เมสัน
• ฮันส์ โมราเวค
• ราช เรดดี้
• คาเทีย ซิคาร่า
• เซบาสเตียน ธรุน
• เดวิด ทูเร็ตสกี
• มานูเอลา เวโลโซ
• เรด วิทเทเกอร์

• สิทธิบัตรของศูนย์หุ่นยนต์ภาคสนาม
• สิทธิบัตร NREC

• ข่าวหุ่นยนต์
• เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของสถาบันหุ่นยนต์
• รายการที่นำเสนอโดย Travel Channel เกี่ยวกับรัฐโรดไอแลนด์
• เว็บไซต์ NREC
• เว็บไซต์ FRC