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北卡罗来纳州立大学的研究人员开发了一套技术,可以用来加强狗和人之间的交流,这在从搜索和救援到服务犬到训练我们的宠物的各个领域都有应用。
“我们已经开发了一个人类和狗之间以计算机为媒介的交流平台,为解释狗的行为信号并向它们发送清晰明确的提示打开了一扇门,”他说大卫·罗伯茨博士他是北卡罗来纳州立大学计算机科学助理教授,也是这项工作的一篇论文的共同主要作者。“我们已经有了一个功能齐全的原型,但随着我们为平台探索越来越多的应用,我们将不断完善设计。”
这个平台本身就是一个可以舒适地套在狗身上的挽具,它配备了各种技术。
“有两种类型的通信技术,”他说Alper Bozkurt博士他是北卡罗来纳州立大学电子和计算机工程助理教授,也是这项工作的一篇论文的共同主要作者。“一个可以让我们和狗交流,另一个可以让它们和我们交流。”
“狗主要通过肢体语言进行交流,我们面临的挑战之一是开发传感器,通过远程观察它们的姿势来告诉我们它们的行为,”罗伯茨说。“所以我们可以确定他们是坐着、站着、跑着等等,即使他们在视线之外——一副扑克牌大小的车载电脑可以无线传输这些数据。”
罗伯茨补充说:“与此同时,我们在安全带中加入了扬声器和振动马达,这被称为触觉,使我们能够与狗交流。”
“我们开发了软件来收集、解释和交流这些数据,并将人类的请求转化为控制装置上的信号,”北卡罗来纳州立大学博士生、论文的合著者丽塔·布鲁加罗拉斯(Rita Brugarolas)说。
这项技术还包括监测心率和体温等生理传感器。这些传感器不仅能追踪狗的身体健康状况,还能提供狗的情绪状态信息,比如它是兴奋还是紧张。
这些技术构成了平台的核心,但可以根据特定的应用程序使用其他设备对其进行定制。
博兹库尔特说:“例如,在搜索和救援方面,我们增加了环境传感器,可以检测气体泄漏等危险,还增加了摄像头和麦克风,可以收集额外的信息。”
“我们对解决工作犬的压力也很感兴趣,比如为盲人服务的导盲犬,”他说肖恩Mealin他是北卡罗来纳州立大学的博士生,也是这篇论文的合著者。“我们依靠生理和行为传感器来了解狗的精神和情绪状态。
“这可以帮助训导员识别和减轻狗的压力,提高狗的寿命和质量,”Mealin补充道。“这是一个重要的问题。特别是因为导盲犬的饲养和训练不会在它们的行为中表现出压力的迹象。”
除了…之外灾害应对研究在美国,研究团队已经完成了使用该平台辅助狗狗训练的工作。他们现在正处于使这些技术小型化和改进用于动物收容所和医院的生理传感器的早期阶段。
“这个平台是一个了不起的工具,我们很高兴能用它来改善狗和人类之间的关系,”他说芭芭拉·谢尔曼博士她是北卡罗来纳州立兽医学院动物行为学临床教授,也是该论文的合著者。
报纸,”发展网络强化搜救工作犬的文章在网上发表IEEE智能系统.该论文由北卡州立大学博士生John Majikes和Robert Loftin以及前北卡州立大学博士生濮阳博士共同撰写。这项工作得到了国家科学基金会网络物理系统项目资助号1329738的支持。
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致编辑:研究摘要如下。
“迈向网络强化搜救工作犬”
作者: Alper Bozkurt, David L. Roberts, Barbara L. Sherman, Rita Brugarolas, Sean Mealin, John Majikes, Pu Yang, Robert Loftin,北卡罗莱纳州立大学
发表:在线10月29日IEEE智能系统
DOI: 10.1109 / MIS.2014.77
文摘:我们介绍了一个以计算机为媒介的网络通信平台的基本组成部分,以连接人与犬的智能,从而实现新一代的网络增强工作犬(CEWD)。监控技术的使用为处理者提供了有关其cewd行为和情绪状态的实时信息,以及他们正在工作的环境,以实现更智能的犬人合作。从处理者到狗,触觉反馈和听觉线索集成提供远程命令和反馈传递。从狗到训导员,多个惯性测量单元战略性地安装在一个束带上,以准确地检测姿势和行为,并同时使用无创光电容积图和心电图进行生理监测。我们亦会讨论如何将cewd与其他各种机器人和自主技术结合,以建立下一代智能应急系统。利用网络物理系统来补充和增强人类训犬员与搜救犬之间的双向信息交换,可以增强搜救犬卓越的感官能力,从而拯救更多的生命。
