Doctoral Student in Neuromotor Interfaces for Dexterous Robot Teleoperation (multimodal egocentric vision + EMG) — ETH Zürich

Descrizione completa

Dottorato in Interfacce di Neuromotor per la Teleoperazione di Robot Dexterous (visione egocentrica multimodale + EMG)

100%, Zurigo, a tempo determinato

Il laboratorio Sensing, Interaction & Perception invita le applicazioni per una posizione di dottorato completamente finanziata presso ETH Zürich all'incrocio tra robotica, rilevamento indossabile, elaborazione del segnale, machine learning e interazione uomo-computer.

L'obiettivo di questo dottorato è quello di sviluppare interfacce neuromotori per la teleoperazione robot dexterous utilizzando due modalità di rilevamento:

1. elettromiografia superficiale (sEMG) misurata al polso o all'avambraccio, con l'obiettivo di decodificare la mano sottile e l'attività delle dita, il movimento continuo e l'intento motore in tempo reale.

1. visione egocentrica come canale di ingresso complementare.

Mentre EMG fornisce informazioni sull'intento del motore umano, le telecamere egocentriche possono fornire contesto sulla scena circostante, oggetti manipolati, interazioni mano-oggetto e stato di attività. Combinare queste modalità crea opportunità per interfacce che comprendono sia ciò che l'utente intende fare e ciò che sta accadendo nell'ambiente.

Il PhD si concentrerà sui metodi computazionali e di rilevamento necessari per rendere tali sistemi robusti, generalizzabili ed efficaci in contesti interattivi reali, tra cui l'apprendimento multimodale e il ragionamento attraverso segnali visivi neuromotori ed egocentrici, mentre esplora applicazioni in realtà mista e altri sistemi interattivi.

Particolarmente benefico: Hai uno sfondo in (o esperienza con) sistemi di rilevamento prototipazione (sistemi incorporati, acquisizione del segnale, elaborazione, PCB)

Nota: Questa non è una posizione nell'ingegneria biomedica e non c'è un focus sulla salute.

Sfondo del progetto

Wearable EMG fornisce un modo diretto e unobtrusive per percepire l'attività muscolare sottostante mani e movimenti delle dita. Questo crea opportunità per interfacce che possono riconoscere azioni sottili, valutare continuamente il movimento, e dedurre l'intento del motore prima o senza grandi movimenti osservabili.

Fare funzionare tali interfacce in modo affidabile al di fuori delle impostazioni controllate rimane un problema di ricerca sostanziale. EMG varia tra utenti e sessioni di registrazione ed è sensibile al posizionamento degli elettrodi, alle condizioni di contatto, al movimento e ad altre fonti di rumore. Questo motiva la ricerca nell'elaborazione del segnale, nell'apprendimento automatico temporale, nell'apprendimento delle rappresentazioni, nell'adattamento e nell'inferenza in tempo reale.

Una seconda sfida è che i segnali neuromotori da soli forniscono informazioni limitate su ciò che l'utente sta interagendo e perché si sta verificando un particolare movimento. Il progetto quindi unirà EMG con una visione egocentrica per catturare oggetti, mani, contatti, convenienza e stato di attività. Questo crea un problema di ricerca multimodale: le rappresentazioni di apprendimento che combinano neuromotori e informazioni visive e sviluppano metodi per ragionare sull'intento umano, l'interazione tra le mani e lo stato di un compito di manipolazione in corso.

Per la teleoperazione robotica, questi segnali multimodali possono supportare sistemi che ragionano congiuntamente su quale azione l'utente intende, a quale oggetto o obiettivo l'azione si riferisce, e su come tale intento dovrebbe essere tradotto in un robot con un'incarnazione diversa. I problemi rilevanti includono la manipolazione destrezza, l'autonomia condivisa, l'inferenza multimodale dell'intento e il ragionamento su sequenze di azioni umane e robot.

Descrizione del lavoro

• Sviluppare metodi di elaborazione del segnale e machine-learning per EMG multicanale, tra cui decodifica discreta e continua dell'attività di mani e dita
• Sviluppare metodi di computer-vision egocentrici per la comprensione di mani, oggetti, interazioni mano-oggetto, contatti, convenienza e stato di attività
• Sviluppare metodi di apprendimento multimodale e ragionamento che combinano EMG con la visione egocentrica per inferire l'intento motore e il contesto di interazione
• Indagare il ragionamento su oggetti, azioni, sequenze di interazione e stato di attività per risolvere i segnali ambigui del motore e anticipare le azioni previste
• Applicare metodi per la teleoperazione robot dexterous, tra cui mappare l'intento del motore umano a manipolatori robot e mani destrezzanti

facoltativamente:

• Prototipi sistemi di rilevamento indossabili , comprese le configurazioni degli elettrodi, l'acquisizione del segnale, l'elaborazione incorporata e l'integrazione hardware e software (huge plus)
• Sviluppare e valutare applicazioni in robotica, Mixed Reality , e altri sistemi interattivi

e come in ogni PhD

• Dissemina i tuoi risultati in pubblicazioni in luoghi di alto livello e risultati e strumenti di ricerca open-source se del caso
• I risultati della ricerca attuali in conferenze accademiche, workshop e seminari

Profilo

ETH requisiti

• influenza scritta e parlata in inglese
• un eccellente master (MSc., M.Eng. o equivalente) in Informatica, Ingegneria Elettrica, Robotica, o campo correlato

Tu porti

• Una solida base nell'apprendimento delle macchine, tra cui la classificazione e la regressione, la valutazione dei modelli, l'apprendimento delle rappresentanze e la generalizzazione
• Una solida comprensione dei segnali e dei dati delle serie temporali (ad esempio, campionamento, frequenza, fase, rumore, rappresentazioni spettrali e filtraggio)
• Forte capacità di programmazione e esperienza di attuazione e valutazione quantitativa dei metodi computazionali
• Un interesse per la costruzione di sistemi di rilevamento in tempo reale e interattivi , compresa la sperimentazione di sensori fisici

Uno sfondo forte in una o più delle seguenti aree è particolarmente vantaggioso:

• Ingegneria elettrica e elaborazione del segnale: EMG o altri segnali elettrofisiologici, sistemi sensori, sistemi incorporati, elettronica, o rilevamento indossabile
• Robotica: manipolazione, manipolazione dexterous, teleoperazione, apprendimento robot, autonomia condivisa o interazione umano-robot
• Visione del computer: visione egocentrica, stima della mano e dell'oggetto, interazione a mano-oggetto, stima del contatto e della convenienza, comprensione del video o riconoscimento dell'azione
• Apprendimento della macchina: modellazione temporale, apprendimento della rappresentazione, apprendimento multimodale, ragionamento multimodale, adattamento del dominio o apprendimento da dati dei sensori rumorosi
• Sistemi interattivi: HCI, Mixed Reality, wearable computing o sistemi di input in tempo reale

Non ci aspettiamo che i candidati siano già esperti in tutti questi settori.

Offriamo

Offriamo un ambiente di ricerca emozionante e team per studiare e lavorare con. Avrete l'opportunità di sviluppare sistemi di ricerca completi che spaziano dal rilevamento indossabile, dalla percezione egocentrica, dall'apprendimento automatico e dall'interazione robotica .

Oltre al laboratorio, ETH Zurich ha diversi gruppi di ricerca riconosciuti a livello internazionale in robotica, machine learning, computer vision, sistemi interattivi e Mixed Reality . Nella nostra ricerca, collaboriamo frequentemente con altri gruppi e dipartimenti e istituzioni e aziende in Svizzera e all'estero.

Durante il vostro PhD, avrete l'opportunità di contribuire e collaborare con il ETH AI Center e impegnarsi in ETHAR, ETH's Research Hub for Augmented Reality in collaborazione con Google XR .

La posizione consente l'accesso alle infrastrutture per la prototipazione indossabile e incorporata, il rilevamento egocentrico, i sistemi interattivi e la manipolazione robotica. Sosteniamo la pubblicazione e la presentazione nelle principali conferenze e riviste internazionali e incoraggiamo l'indipendenza intellettuale e la ricerca tecnicamente ambiziosa.

Apprezziamo la diversità e la sostenibilità

In linea con i nostri valori, ETH Zurich incoraggia una cultura inclusiva. Promuoviamo l'uguaglianza di opportunità, la diversità di valore e nutrire un ambiente di lavoro e di apprendimento in cui i diritti e la dignità di tutto il nostro staff e gli studenti sono rispettati. Visita il nostro sito web Equal Opportunities and Diversity per scoprire come garantiamo un ambiente equo e aperto che permetta a tutti di crescere e fiorire. La sostenibilità è un valore fondamentale per noi – stiamo costantemente lavorando verso un futuro neutro dal clima.

Curioso? Anche noi.

Si prega di inviare la vostra applicazione completa attraverso il portale di applicazione online:

• Lettera di Motivazione (non più di 1 pagina ) spiegando come i vostri progetti precedenti riguardano la trasformazione di EMG o di altri biosegnali, robotica, visione egocentrica, rilevamento incorporato o realtà mista
• Curriculum vitae (PDF)
• Trascrizione universitaria di record ( Bachelor e Master)
• Dettagli di contatto di 1–2 riferimenti accademici (qualcuno con dottorato di ricerca)
• Opzionale: Link al tuo profilo GitHub e/o portfolio/sito web

La posizione è aperta fino a riempita. Non è necessario e-mail se è ancora aperto. Se lo vedi, la posizione e' ancora aperta.

Recensioni e interviste avvengono su una base di rotolamento . Se vedi questa posizione di lavoro ancora elencata su job.ethz.ch, la posizione è ancora aperta.

Inizio: Caduta 2026.

Per domande non rispondete sopra

• contatto [email protected]
• le applicazioni inviate a questo indirizzo email saranno ignorate
• si prega inoltre di evitare di inviare tutti i documenti chiedendo se il vostro profilo è una misura—semplicemente caricarli attraverso job.ethz.ch

Informazioni su ETH Zürich

ETH Zurich è una delle università più importanti del mondo specializzata in scienza e tecnologia. Siamo rinomati per la nostra eccellente educazione, ricerca fondamentale all'avanguardia e trasferimento diretto di nuove conoscenze nella società. Oltre 30.000 persone provenienti da più di 120 paesi università per essere un luogo che promuove il pensiero indipendente e un ambiente che ispira eccellenza. Situato nel cuore dell'Europa, ancora forgiando connessioni in tutto il mondo, lavoriamo insieme a sviluppare soluzioni per le sfide globali di oggi e domani.

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