引入人的视-触觉认知及其融合实现机器人与人的仿人交互和合作

本课题针对机器人与人的仿人交互和合作，在机器人系统中引入人的认知机制：a）使机器人'理解'人的'认知'过程以实现更好的交互和合作，b）认知机制的引入对机器人与人交互和合作的深入发展奠定了基础。课题难点体现在：a）如何通过数学和信息理论的融合获得更有效的机器人算法；b）如何基于并不清晰的人的认知机制获得计算实现，并与现有的主流机器人算法有效融合。团队在前期工作基础上实现下述工作：a）通过最新数学结果和信息理论的补充交叉，深入研究和改进现有的机器人视、触-力觉算法；b）基于心理学中人的视、触-力觉认知机制的现有研究，通过心理学和信息学的交叉研究，对机制模型实现改进性探索和计算实现，并与信息领域算法进行比较、融合；c）成果将在三个机器人平台验证和展示。主要创新点体现于：a）在机器人系统引入人的认知机制，改善了交互和合作中机器人的智能，b）从理论和实验上实现了数学、信息理论和心理学的交叉和融合。

在本项目的资助下，课题组主要完成了以下几个方面的研究工作： .(1) 融合数学和信息科学实现机器人系统的稳定、实时视觉感知的算法研究。.(2) 利用触-力觉信息等实现机器人与人合作中的高精度灵巧任务的研究。.(3) 针对机器人与人的交互和合作对人的视觉认知机制实现改进性探索并与机器人动态视觉模块比较、融合。.(4) 引入人的认知模型的机器人触-力觉感知及策略的研究。.(5) 基于视-触-力觉信息和引入的人的认知机理实现机器人与人的交互和合作策略的研究。..基于以上理论研究，课题组在平台建设方面完成多个机器人平台的搭建,其中包括：两个工业机器人机交互平台， 两个服务机器人交互平台，生物启发式视觉演示平台和神经元多通道记录平台。..在本项目的资助下，相关工作获得国家自然科学奖二等奖和北京市科学技术奖一等奖（主申请人都是第一完成人），课题组发表国际期刊论文45 篇（其中包括TPAMI、IJCV、TNNLS等），均为SCI，授权专利15项，培养了硕博研究生24名，并形成了精炼的研究团队。