一种用于研究遥操作器动力学对感知环境动力学影响的新测试平台

人在回路遥机器人系统(HiLTS)是为扩展并在某些情形下提升操作者在虚拟与远程环境中的灵巧能力而设计的机器人工具。然而，灵巧操作取决于遥机器人被纳入操作者感觉运动控制方案的程度。经验证据表明触觉反馈可提升灵巧性。不幸的是，触觉反馈亦可在遥机器人的主端与从端间引入影响稳定性与设备性能的动力学。尽管已有集中研究致力于掩盖或完全绕过这些设备动力学，人类操作者如何将这些动力学纳入其控制方案仍知之甚少。我们认为，要推进灵巧遥机器人操作，理解人类操作者纳入遥操作器动力学并使之区别于环境动力学的过程至关重要。该知识之关键，在于理解先进遥机器人架构如何与黄金标准——1950年代首次引入的刚性机械遥操作器——相比较。本稿中，我们呈现一具可重构主从端间传动以改变其动力学行为的遥操作器测试平台。该测试平台意在研究遥操作器动力学对远程/虚拟环境中感知与任务表现之影响。我们描述该测试平台的硬件与软件组件，并演示不同遥操作器传动如何导致操作者在探索同一环境时所感受动力学之差异，有时显著。