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

Description complète

Étudiant au doctorat en interfaces neuromotrices pour la téléopération robotisée dextérieuse (vision égocentrique multimodale + EMG)

100%, Zurich, durée déterminée

Le laboratoire Sensing, Interaction & Perception invite les candidats à un doctorat entièrement financé à l'ETH Zürich à l'intersection de la robotique, de la détection portable, du traitement des signaux, de l'apprentissage automatique et de l'interaction homme-ordinateur.

Ce doctorat a pour but de développer des interfaces neuromotrices pour la téléopération robotisée dextérieuse selon deux modalités de détection :

1. électromyographie de surface (sEMG) mesurée au poignet ou à l'avant-bras, dans le but de décoder l'activité subtile des mains et des doigts, le mouvement continu et l'intention motrice en temps réel.

1. vision égocentrique comme canal d'entrée complémentaire.

Alors que EMG fournit des informations sur l'intention motrice humaine, les caméras égocentriques peuvent fournir un contexte sur la scène environnante, des objets manipulés, des interactions main-objet et l'état des tâches. La combinaison de ces modalités crée des possibilités pour les interfaces qui comprennent à la fois ce que l'utilisateur entend faire et ce qui se passe dans l'environnement.

Le doctorat se concentrera sur les méthodes de calcul et de détection nécessaires pour rendre de tels systèmes robustes, généralisables et efficaces dans des environnements interactifs réels, y compris l'apprentissage multimodal et le raisonnement à travers les signaux visuels neuromoteurs et égocentriques, tout en explorant les applications dans la réalité mixte et d'autres systèmes interactifs.

Particulièrement bénéfique: Vous avez une expérience dans (ou une expérience avec) les systèmes de détection de prototypage (systèmes intégrés, acquisition de signal, traitement, PCB)

Remarque: Il ne s'agit pas d'une position en génie biomédical et il n'y a pas d'intérêt pour la santé.

Contexte du projet

Wearable EMG fournit une façon directe et discrète de sentir l'activité musculaire sous-jacente aux mouvements des mains et des doigts. Cela crée des possibilités pour les interfaces qui peuvent reconnaître des actions subtiles, estimer en continu le mouvement, et déduire l'intention motrice avant ou sans grands mouvements observables.

Faire fonctionner ces interfaces de manière fiable en dehors des paramètres contrôlés demeure un problème de recherche important. EMG varie selon les utilisateurs et les sessions d'enregistrement et est sensible au placement des électrodes, aux conditions de contact, au mouvement et à d'autres sources de bruit. Cela motive la recherche dans le traitement des signaux, l'apprentissage automatique temporel, l'apprentissage de la représentation, l'adaptation et l'inférence en temps réel.

Un deuxième défi est que les signaux neuromoteurs à eux seuls fournissent des informations limitées sur ce que l'utilisateur interagit avec et pourquoi un mouvement particulier se produit. Le projet combinera donc EMG avec la vision égocentrique pour capturer les objets, les mains, les contacts, les moyens et l'état des tâches. Cela crée un problème de recherche multimodal : l'apprentissage de représentations combinant l'information neuromotrice et visuelle et le développement de méthodes de raisonnement sur l'intention humaine, l'interaction main-objet et l'état d'une tâche de manipulation continue.

Pour la téléopération robotique, ces signaux multimodaux peuvent soutenir des systèmes qui expliquent conjointement ce que l'utilisateur entend, à quel objet ou cible l'action se réfère, et comment cette intention devrait être traduite vers un robot avec une incarnation différente. Les problèmes pertinents comprennent la manipulation dextérieuse, l'autonomie partagée, l'inférence d'intention multimodale et le raisonnement sur des séquences d'actions humaines et robots.

Description du poste

• Mettre au point des méthodes de traitement des signaux et d'apprentissage automatique pour l'EMG multicanaux, y compris le décodage discret et continu de l'activité des mains et des doigts
• Développer des méthodes de vision informatique égocentriques pour comprendre les mains, les objets, les interactions main-objet, les contacts, les moyens et l'état des tâches
• Développer des méthodes d'apprentissage et de raisonnement multimodal qui combinent EMG et vision égocentrique pour inférer l'intention motrice et le contexte d'interaction
• Étudier le raisonnement sur les objets, les actions, les séquences d'interaction et l'état des tâches pour résoudre les signaux moteurs ambigus et anticiper les actions prévues
• Appliquer des méthodes pour la téléopération robot dextérieux , y compris la cartographie de l'intention motrice humaine de robot manipulateurs et mains dextérieuses

facultativement:

• Systèmes de détection portables prototypes , y compris la configuration des électrodes, l'acquisition de signaux, le traitement intégré et l'intégration du matériel et des logiciels (huge plus)
• Développer et évaluer des applications en robotique, réalité mixte et autres systèmes interactifs

et comme dans chaque doctorat

• Diffuser vos conclusions dans des publications dans des lieux de choix et des résultats de recherche en libre accès, le cas échéant
• Présenter les résultats de la recherche aux conférences, ateliers et séminaires universitaires

Profil

Prescriptions relatives à l ' ETH

• maîtrise écrite et parlée en anglais
• une excellente maîtrise (MSc., M.Eng. ou équivalent) en informatique, génie électrique, robotique ou domaine connexe

Vous apportez

• Une base solide dans l'apprentissage automatique, y compris la classification et la régression, l'évaluation des modèles, l'apprentissage de la représentation et la généralisation
• Une bonne compréhension des signaux et des données des séries chronologiques (p. ex. échantillonnage, fréquence, phase, bruit, représentations spectrales et filtrage)
• Compétences et expérience en matière de programmation solides
• Un intérêt pour la construction de systèmes de détection en temps réel et interactifs, y compris l'expérimentation de capteurs physiques

Une solide expérience dans un ou plusieurs des domaines suivants est particulièrement bénéfique:

• Ingénierie électrique et traitement des signaux: EMG ou autres signaux électrophysiologiques, systèmes de capteurs, systèmes embarqués, électronique ou détection portable
• Robotique : manipulation, manipulation dextérieuse, téléopération, apprentissage des robots, autonomie partagée ou interaction homme-robot
• Vision informatique : estimation de la vision égocentrique, de la main et de l'objet, interaction main-objet, estimation du contact et des moyens, compréhension vidéo ou reconnaissance de l'action
• Apprentissage automatique: modélisation temporelle, apprentissage de la représentation, apprentissage multimodal, raisonnement multimodal, adaptation de domaine ou apprentissage à partir de données sonores
• Systèmes interactifs : HCI, réalité mixte, calcul portable ou systèmes d'entrée en temps réel

Nous ne nous attendons pas à ce que les candidats soient déjà des experts dans tous ces domaines.

Nous offrons

Nous offrons un environnement de recherche passionnant et une équipe pour étudier et travailler avec. Vous aurez l'occasion de développer des systèmes de recherche complets couvrant la détection portable, la perception égocentrique, l'apprentissage automatique et l'interaction robotique.

Au-delà du laboratoire, l'ETH Zurich a plusieurs groupes de recherche internationalement reconnus dans la robotique, l'apprentissage automatique, la vision informatique, les systèmes interactifs et la réalité mixte. Dans nos recherches, nous collaborons fréquemment avec d'autres groupes et départements ainsi qu'avec des institutions et des entreprises en Suisse et à l'étranger.

Pendant votre doctorat, vous aurez l'occasion de contribuer et de collaborer avec le Centre ETH AI et de vous engager dans ETHAR, le Centre de recherche ETH pour la réalité augmentée en collaboration avec Google XR .

La position permet d'accéder à l'infrastructure pour le prototypage portable et intégré, la détection égocentrique, les systèmes interactifs et la manipulation robotique. Nous soutenons la publication et la présentation de conférences et de revues internationales et encourageons l'indépendance intellectuelle et la recherche techniquement ambitieuse.

Nous apprécions la diversité et la durabilité

Conformément à nos valeurs , ETH Zurich encourage une culture inclusive. Nous favorisons l'égalité des chances, valorisons la diversité et favorisons un environnement de travail et d'apprentissage dans lequel les droits et la dignité de tous nos employés et étudiants sont respectés. Visitez notre site Web sur l'égalité des chances et la diversité pour découvrir comment nous garantissons un environnement équitable et ouvert qui permet à chacun de grandir et de prospérer. La durabilité est une valeur fondamentale pour nous – nous travaillons constamment vers un avenir neutre sur le plan climatique.

Curieux ? Nous aussi.

Veuillez soumettre votre demande complète par le biais du portail de demande en ligne :

• Lettre de motivation (pas plus d'une page ) expliquant comment vos projets précédents se rapportent au traitement EMG ou d'autres biosignaux, robotique, vision égocentrique, détection intégrée, ou la réalité mixte
• Curriculum vitae (PDF)
• Transcription universitaire des dossiers (Bachelor et Master)
• Coordonnées de 1 à 2 références académiques (certaines titulaires d'un doctorat)
• Optionnel: Lien vers votre profil GitHub et/ou portfolio/website

La position est ouverte jusqu'à ce qu'elle soit remplie. Pas besoin d'email si elle est toujours ouverte. Si vous voyez ça, la position est toujours ouverte.

Les examens et les entretiens se déroulent en continu. Si vous voyez ce poste encore inscrit sur jobs.ethz.ch, le poste est toujours ouvert.

Début le plus tôt : automne 2026.

Pour les questions non répondues ci-dessus

• contacter [email protected]
• les demandes envoyées à cette adresse électronique seront ignorées
• Veuillez également éviter d'envoyer tous vos documents pour savoir si votre profil est en bon état.

A propos de l'ETH Zürich

ETH Zurich est l'une des plus grandes universités du monde spécialisées dans la science et la technologie. Nous sommes réputés pour notre excellente éducation, recherche fondamentale de pointe et transfert direct de nouvelles connaissances dans la société. Plus de 30 000 personnes de plus de 120 pays trouvent notre l'université d'être un lieu qui favorise la pensée indépendante et un environnement qui inspire l'excellence. Situé au cœur de l'Europe, mais forgeant des liens partout dans le monde, nous travaillons ensemble pour développer des solutions aux défis mondiaux d'aujourd'hui et de demain.

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