超越Cybathlon：面向需要帮助的患者的按需四足动作助助

背景：助理机器人有潜力增加因受限行动力或坐轮椅而需要日常照护的人的独立性。当前将机器人机臂附加到动力轮椅上的解决方案在增加额外行动力方面受限，同时会增加尺寸并降低轮椅的机动性。方法：我们提出了一个按需四足动作助助机器人系统，采用共享自主性方法控制，将半自主任务执行与人类遥控操作相结合。由于系统具有移动性，它可以在需要时为操作员提供帮助，并能够独立执行自主任务，而不会 otherwise 限制他们的行动力。我们自动化了抓取和放置任务，以及通过语义感知、碰撞-aware 导航实现机器人在环境中的移动。对于遥控操作，我们提出了一种口部摇杆接口，使受限行动力的患者能够控制机器人的末端执行器以进行精确操作。结果：我们在“Cybathlon 2024助理机器人赛”中展示了我们的系统，并在居家实验 setup 中进行了验证，其中我们测量了任务完成时间和用户满意度。我们发现我们的系统能够帮助完成各种任务，包括需要灵巧操作的任务。用户研究确认，增加的机器人自主性减轻了操作员的心理负担。结论：我们提出了一个灵活的系统，有潜力帮助坐轮椅的人在日常生活中保持独立，通过使他们能够在没有外部支持的情况下解决移动操作问题。我们在主观指标方面实现了与先前方法相当的结果，同时允许操作员更高的自主性和操作的更大灵活性。