多元合作,共築未來:專訪UCB助理教授Hannah Stuart
04/05/2024


裝配、揀選、搬運……智能機械手的應用範圍不斷豐富,能滿足更多復雜的場景需求。日前,加州大學伯克利分校(UCB)機械工程系助理教授Hannah Stuart到訪香港物流機械人研究中心(HKCLR),她深諳智能機械手設計之道。本期,我們有幸邀請Stuart教授向我們介紹其研究課題、跨團隊合作心得、對年輕學者的建議以及她在香港的體驗。

Stuart教授的主要研究領域是智能機械手設計,簡單來說就是研究如何為機器人系統設計出更加靈活智能的機械手。人類能輕而易舉地操控物品,但對機器人卻並不總是如此。賦予機器人更加靈敏的觸覺,是Stuart教授團隊研究課題的意義所在。

許多人在進行機器人操作相關的研究時,都重點關註機器學習和算法。Stuart教授指出硬件設計在機器人研究中也是不可或缺的,機械手的設計需要與各種新算法以及不同的控製功能相輔相成。許多機械手和觸摸傳感器都由算法驅動,需要開發人員對物理交互有所了解,因此物理機械手和機器人自主系統之間的耦合至關重要。

Stuart教授目前在HKCLR的研究涉及觸覺感知。人類有非常豐富的觸覺,其團隊正努力賦予機器人類似的功能。他們開發了智能皮膚和吸盤,令機械手擁有觸覺。此外, Stuart教授的團隊正與香港中文大學徐東艷教授團隊合作,探索新型電子材料的使用。徐教授團隊負責設計力傳感器和觸覺傳感器,以便將來集成到機械手上。兩個團隊通過機電硬件設計的不同切入點賦予機械手觸覺。

Stuart教授的團隊與HKCLR協同合作,雙方建立了十分良好的合作關系,平時亦會透過Zoom會議、兩地互訪,以及參加國際會議保持高效溝通和積極分享。Stuart教授的研究領域更多是關於感知和觸覺,她擅長近距離觀察和了解各種機械裝置之余,也喜歡與不同的人面對面進行深入交流。在一次HKCLR訪問中,徐東艷教授的學生向Stuart教授展示他們觸覺傳感器研發的最新進展,Stuart教授對此感到非常興奮。她指出,與HKCLR的合作可以讓他們團隊放眼全球,以更多元的視角思考。

香港學術界和業界在創新科技上的緊密聯系也令Stuart教授深受啟發,這樣的跨界合作對推動全球相關創新大有裨益。

Stuart教授來訪期間亦到HKCLR陳翡教授和劉達銘教授的實驗室參觀,了解他們在工業應用的探索。Stuart教授團隊與陳翡教授、時宜機械人科技(香港)有限公司(SOTA Robotics(HK)Limited)合作發表了一篇論文,針對智能吸盤觸覺傳感技術在電子產品回收中的應用,對於提高物流應用的可持續性和效率十分重要。該論文已被2024年IEEE機器人與自動化國際會議(IEEE International Conference on Robotics and Automation)接受,並將於今年發表。

Stuart教授与陈翡教授合影留念
图二、三源自Lee, J., Sun, Z., Dong, Z., Chen, F., & Stuart, H. S.,Regrasping on printed circuit boards with the smart suction cup. 2024年IEEE机器人与自动化国际会议 (pp. 1-7). 出版中,版权:IEEE

當人們對工作滿懷熱情時,產出效果會更好。Stuart教授表示,機器人技術研發需要很多的創造力和團隊合作。就像是藝術設計,人們需要不斷地打破常規、跳出思維定式以找到新的解決方案。以多樣的角度看問題,才能打破傳統,找到能對整個社會產生影響的解決方案。

前行路上難免遇到困難,Stuart教授建議有意投身機器人設計領域的人了解自身優勢繼而勇往直前,尋找適合自己的方向,或許能發現不同的角度、提出不同的觀點。Stuart教授也提到,鼓勵和認可能夠起到很大的作用,有朋友和團隊的支持也會令人信心倍增。

Stuart教授觀察到HKCLR所屬的科學園聚集了很多初創企業,開發相對完善、設施良好。Stuart教授分享UCB也有類似的校園創業孵化平臺Berkeley SkyDeck,與同在美國灣區矽谷的創業文化產生協同效應。諸如美國國家科學基金會(National Science Foundation)在內的機構非常支持年輕的學者和創業者,讓學術成果的產業化受到很大的支持及鼓勵,使得矽谷的創業文化非常盛行。

此次來港訪問,Stuart教授得到熱情的幫助,感受到HKCLR香港團隊的友善,並很開心能夠與中心的研究人員進行交流和合作。她亦安排學生隨後也到HKCLR進行訪問,相信未來UCB與HKCLR的合作會越來越緊密。