用于移动协作机器人近程与远程控制的多功能接口
机器人学
2024-06-05 v1
摘要
本文介绍了一种创新的视觉-触觉接口，用于控制移动协作机器人(MCR)。借助一个无源可拆卸机构，该接口可以安装/拆卸到机器人上，提供两种控制模式：本地控制（安装时）和远程操作（拆卸时）。这些模式与机器人全身控制器集成，并呈现为一个统一的MCR近程与远程控制框架。该接口中触觉组件的早期引入，使用户能够通过导纳型控制执行复杂的移动操作任务，有效解耦任务动力学并增强人类能力。相比之下，本项正在进行的工作提出了一种集成视觉组件的新颖设计。该设计利用视觉-惯性里程计(VIO)进行远程操作，通过立体相机和惯性测量单元(IMU)估计接口的位姿。估计的位姿作为远程操作模式下机器人末端执行器的参考。因此，该接口提供了完全的灵活性和适应性，使任何用户都能无缝操作MCR，无需专业知识。本文主要关注新的视觉特性，首先对不同基于VIO的远程操作方法进行了性能评估。接着，在家庭护理应用中分析了该接口的可用性，并与商用MoCap系统设计的替代方案进行了比较。结果显示，在精度、完成时间和可用性方面性能相当。尽管如此，所提出的接口成本低廉，穿戴约束极小，并且无需外部设备或额外装备即可随时随地使用，为远程操作提供了一种多功能且易获取的解决方案。
引用
@article{arxiv.2406.02171,
title = {A Multipurpose Interface for Close- and Far-Proximity Control of Mobile Collaborative Robots},
author = {Hamidreza Raei and Juan M. Gandarias and Elena De Momi and Pietro Balatti and Arash Ajoudani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.02171},
year = {2024}
}