一种用于改善弧焊训练任务学习体验的多传感器接口
人机交互
2022-06-29 v3 机器人学
摘要
本文提出一种多传感器用户接口，以促进弧焊任务的指导教学。传统上，手眼协调技能的获取通常经由一对一指导进行，学员须佩戴防护头盔并进行多次测试。该方法效率低下，因为电弧发出的有害光线妨碍了对过程的密切监控；从业者只能观察到一个小的光点。为解决这些问题，近期的训练方法利用虚拟现实安全地模拟过程并可视化工件几何形状。然而，此类仿真平台的合成性质降低了其有效性，因为它们未能包含与环境的实际焊接交互，从而阻碍了学员的学习过程。为向用户提供真实焊接体验，我们开发了一种用于弧焊训练的新型多传感器扩展现实平台。我们的系统由以下部分组成：(1) 一台 HDR 相机，实时监控真实焊接点；(2) 一个深度传感器，捕捉场景的三维几何；(3) 一个头戴式 VR 显示器，安全地可视化该过程。我们的创新平台为用户提供“机器人教练”、焊缝几何的虚拟提示、自动焊点跟踪和性能评分。为验证平台可行性，我们针对若干焊接训练任务开展了大量实验。我们表明，相较于传统训练实践和近期虚拟现实方法，我们的自动化多传感器方法在精度、学习曲线和有效性方面取得了更好的表现。
引用
@article{arxiv.2109.01383,
title = {A Multi-Sensor Interface to Improve the Learning Experience in Arc Welding Training Tasks},
author = {Hoi-Yin Lee and Peng Zhou and Anqing Duan and Jiangliu Wang and Victor Wu and David Navarro-Alarcon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.01383},
year = {2022}
}