基于拟人化替身系统带力与触觉反馈的双手机器人遥操作
机器人学
2023-01-03 v1
摘要
机器人遥操作是一项适用于广泛应用的关键技术。它允许在偏远、可能危险的地方派遣机器人而非人类，同时仍利用人脑及其海量知识与创造力，特别是用于解决突发问题。遥操作的一个主要挑战在于向人类操作员提供充足的反馈以实现态势感知，从而营造完全沉浸感，并为操作员提供合适的控制接口以高效稳健地完成任务。我们提出了一种双手机器人遥操作系统，由一个拟人化替身机器人和一个向人类操作员提供力与触觉反馈的操作员站台组成。替身手臂在笛卡尔空间中被控制，与操作员的运动直接映射。在替身侧测得的力与力矩以触觉形式呈现给操作员。我们开发了一个用于极限规避的预测式替身模型，该模型运行于操作员侧，确保了低延迟。该系统在 ANA Avatar XPRIZE 竞赛半决赛中成功得到评估。此外，我们进行了实验室实验，并开展了一项以大多未经训练的操作员为主的小型用户研究。
引用
@article{arxiv.2301.00764,
title = {Bimanual Telemanipulation with Force and Haptic Feedback through an Anthropomorphic Avatar System},
author = {Christian Lenz and Sven Behnke},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.00764},
year = {2023}
}
备注
Published in Robotics and Autonomous Systems, 2022 (https://doi.org/10.1016/j.robot.2022.104338). arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2109.13382