麻省理工學(xué)院:學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)塑造了機(jī)械工程師的道路
近的校友 James Hermus 希望幫助其他人克服殘疾帶來的障礙。
在 James Hermus 上小學(xué)之前，他是一個快樂、好奇、熱愛學(xué)習(xí)的孩子。然而，到一年級結(jié)束時，一切都開始發(fā)生變化，他說。隨著他的教科書變得更，Hermus 無法再記住每一頁上的單詞，并假裝在閱讀。他清楚地知道老師在課堂上展示的材料；他的老師不明白為什么他不能讀寫作業(yè)。他被指責(zé)懶惰，不夠努力。
Hermus 很幸運(yùn)，他的父母尋求神經(jīng)心理學(xué)測試——這證明了他天生的智力與他的符號解碼和音素意識之間的巨大差異。然而，盡管被診斷為閱讀障礙，Hermus 和他的家人在他的學(xué)校遇到了阻力。根據(jù) Hermus 的說法，學(xué)校的閱讀專家并不“相信”閱讀障礙，而且，他說，當(dāng)他們每天帶他離開學(xué)校去參加補(bǔ)習(xí)時，校長以逃學(xué)罪名威脅他的家人。
Hermus 說，與全國許多學(xué)校一樣，Hermus 的學(xué)校不愿意為有學(xué)習(xí)障礙的學(xué)生提供住宿，這些學(xué)生在兩個科目上落后兩年。出于這個原因，獲得和維持住宿，例如延長時間和閱讀器，是從一年級到 12 年級的一場持續(xù)不斷的戰(zhàn)斗：表現(xiàn)好的學(xué)生失去了住宿的權(quán)利。只有通過堅(jiān)持不懈和父母的支持，Hermus 才能在教育系統(tǒng)中取得成功，他說這種教育系統(tǒng)經(jīng)常讓有學(xué)習(xí)障礙的學(xué)生失望。
當(dāng) Hermus 上高中時，他必須成為一個強(qiáng)有力的自我倡導(dǎo)者。為了獲得課程，他需要能夠閱讀更多和更快，因此他尋求適應(yīng)性技術(shù)——Kurzweil，一種文本到音頻程序。他說，這確實(shí)改變了生活。起初，要使用這個程序，他必須拆開教科書，將書頁送入掃描儀，然后將它們數(shù)字化。
在進(jìn)入威斯康星大學(xué)麥迪遜分校工作后，Hermus 找到了醫(yī)學(xué)物理學(xué)的研究機(jī)會，后來又進(jìn)行了生物力學(xué)研究。有趣的是，Hermus 在接受教育期間面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)培養(yǎng)了他“成為一名成功研究人員的確切技能，”他說。“我必須組織起來，為自己辯護(hù)，尋求幫助來解決其他人以前沒有見過的問題，并且過于執(zhí)著?！?/span>
作為麥迪遜大學(xué) Darryl Thelen 教授的神經(jīng)肌肉生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的成員，Hermus 幫助設(shè)計(jì)和測試了一種用于測量肌腱壓力的傳感器。他認(rèn)識到自己在機(jī)械設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢。在本科研究期間，他與人合著了許多期刊和會議論文。這些經(jīng)歷和幫助身體殘障人士的愿望促使他來到麻省理工學(xué)院。
2022 年 9 月，Hermus 完成了麻省理工學(xué)院的機(jī)械工程博士學(xué)位。他曾在同行評審期刊上發(fā)表過 7 篇論文，其中 3 篇是作者，其中 4 篇是在他本科期間發(fā)表的。他因其學(xué)術(shù)和機(jī)械工程研究而獲獎，并在多個不同的環(huán)境中擔(dān)任過殘疾意識的導(dǎo)師和倡導(dǎo)者。
Hermus 說，他作為一名研究員的工作直接源于他的個人經(jīng)歷。作為一名特殊教育教室的學(xué)生，“我觀察到輔助技術(shù)——由我的朋友和我素未謀面的科學(xué)家和工程師開發(fā)的——解放了我們。我的夢想一直是成為那些工程師中的一員。”
Hermus 的工作旨在調(diào)查和模擬人類與同時存在大量運(yùn)動和力的物體的交互。他的研究表明，人類執(zhí)行諸如轉(zhuǎn)動方向盤或開門等日常動作的方式與許多機(jī)器人非常不同。他展示了行為中存在的特定模式，這些模式提供了對神經(jīng)控制的洞察力。2020 年，Hermus 以作者的身份發(fā)表了一篇關(guān)于該課題的論文，該論文發(fā)表在 Journal of Neurophysiology上，隨后在麻省理工學(xué)院機(jī)械工程研究展上獲得名。利用這種洞察力，Hermus 和他的同事在 Kuka LBR iiwa 機(jī)器人上實(shí)施了這些策略，以了解人類如何調(diào)節(jié)他們的多個自由度。這項(xiàng)工作發(fā)表在IEEE Transactions on Robotics 2022。近，Hermus 與匹茲堡大學(xué)的研究人員合作，看看這些想法是否對腦機(jī)接口的開發(fā)有用——使用植入大腦的電極來控制假肢機(jī)械臂。
Hermus 說，雖然假肢和外骨骼的硬件正在進(jìn)步，但在人類身體行為的描述性建模領(lǐng)域，尤其是在與物體接觸時，該領(lǐng)域存在著令人生畏的局限性。如果沒有這些描述性模型，開發(fā)可推廣的假肢、外骨骼和康復(fù)機(jī)器人技術(shù)將具有挑戰(zhàn)性。
“我們需要人類身體互動的有效描述模型，”他說。
在麻省理工學(xué)院攻讀碩士和博士學(xué)位時，Hermus 與 Eric P. and Evelyn E. Newman 生物力學(xué)和人類康復(fù)實(shí)驗(yàn)室的機(jī)械工程 Sun Jae 教授 Neville Hogan 一起工作。Hogan 對 Hermus 在 Newman 實(shí)驗(yàn)室六年來所做的研究給予了高度評價。
“James 的碩士和博士論文都做得非常。他解決了一個具有挑戰(zhàn)性的問題，并在解決問題方面取得了而及時的進(jìn)展。他是我研究小組的重要成員，”霍根說。“詹姆斯對他的研究的投入無疑反映了他自己的經(jīng)歷。”
在麻省理工學(xué)院完成博士后研究后，Hermus 開始在瑞士 EPFL 與 Aude Billard 教授一起進(jìn)行博士后研究，他希望在那里獲得學(xué)習(xí)和優(yōu)化方法方面的經(jīng)驗(yàn)，以進(jìn)一步推進(jìn)他的人類運(yùn)動控制研究.
Hermus 對他的研究的熱情是顯而易見的，盡管他的閱讀障礙帶來了障礙，但他對學(xué)習(xí)和生活的熱情依然閃耀。他在麻省理工學(xué)院郊游俱樂部、在 MakerWorkshop 工作并成為 MechE 社區(qū)的成員時，對滑雪旅游和攀巖表現(xiàn)出類似的興奮。
“麻省理工學(xué)院是一個不可思議的地方。麻省理工學(xué)院 MechE 的員工非常熱情且謙遜。我在麻省理工學(xué)院并不罕見，”他說?！皫缀跷艺J(rèn)識的每個人都有一個非常規(guī)道路的獨(dú)特故事?！?/span>
