具有力与触觉反馈及预测性限位规避的双手机器人遥操作

机器人遥操作是一项关键的技术，适用于广泛应用。它允许在远程、可能危险的位置派遣机器人而非人类，同时仍利用具有海量知识与创造力的人脑，尤其用于解决意外问题。遥操作的主要挑战在于向人类操作员提供充足反馈以实现态势感知从而产生完全沉浸感，以及为操作员提供合适的控制接口以高效稳健地完成任务。我们提出一个由拟人化化身机器人与向人类操作员提供力和触觉反馈的操作员站组成的双手机器人遥操作系统。化身手臂在笛卡尔空间受控，与操作员运动以1:1映射。在化身侧测得的力和力矩直接以触觉形式呈现给操作员。我们开发了运行于操作员侧以确保低延迟的预测性化身模型用于限位规避。系统仅使用现成组件构建，并在实验室实验及一项小型用户研究中对未经训练的操作员进行了评估。