一种用于控制四足机器人机械臂的基于视觉的共享控制遥操作方案
机器人学
2026-05-06 v3 计算机视觉与模式识别
机器学习
系统与控制
系统与控制
摘要
在危险和远程环境中，机器人系统执行关键任务，要求提高安全性和效率。其中，配备机械臂的四足机器人为复杂操作提供了移动性和多功能性。然而，由于缺乏集成的障碍物检测和直观的机械臂控制方法，遥操作四足机器人具有挑战性，增加了在狭窄或动态变化的工作空间中发生碰撞的风险。通过操纵杆或手柄进行遥操作可能不够直观，并且由于其复杂性，需要高水平的专业知识，最终给操作员带来高认知负荷。为了应对这一挑战，一种将人类手臂运动直接映射到机器人机械臂的遥操作方法提供了一种更简单、更易用的解决方案。本工作通过利用基于视觉的姿态估计管线提出了一种直观的远程控制方法，该管线利用外部摄像头和基于机器学习的模型来检测操作员的手腕位置。该系统将这些手腕运动映射为机械臂命令，以实时控制机器人的手臂。轨迹规划器通过检测并防止与障碍物及机器人手臂自身的碰撞来确保安全遥操作。该系统在真实机器人上进行了验证，展示了实时控制的鲁棒性能。这种遥操作方法为安全性、精确性和易用性至关重要的工业应用提供了一种经济高效的解决方案，确保了高风险环境中可靠且直观的机器人控制。
引用
@article{arxiv.2508.14994,
title = {A Vision-Based Shared-Control Teleoperation Scheme for Controlling the Robotic Arm of a Four-Legged Robot},
author = {Murilo Vinicius da Silva and Matheus Hipolito Carvalho and Juliano Negri and Thiago Segreto and Gustavo J. G. Lahr and Ricardo V. Godoy and Marcelo Becker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.14994},
year = {2026}
}