用于人类视觉巡检任务的遥控水下机器人协同路径跟踪控制
机器人学
2022-03-28 v1
摘要
遥控潜水器（ROV）在水下任务（如基础设施巡检与维护）中备受关注。即便对于熟练操作员，ROV 操作员的工作负荷也往往很高。因此，亟需为操作员提供辅助方法。本研究聚焦于一项任务：人类操作员控制水下机器人沿特定路径跟踪，同时对该路径附近物体进行视觉巡检。在此类任务中，由于视觉巡检由人类操作员执行，期望能手动控制轨迹速度。然而，为将资源分配给视觉巡检，期望通过自动控制的辅助来最小化路径跟踪的工作负荷。因此，本研究的目标是通过扩展非完整轮式车辆的鲁棒路径跟踪控制律，开发一种实现上述任务的协同路径跟踪控制方法。为简化该问题，我们考虑二维平面内的路径跟踪与视觉物体识别任务。我们开展了有参与者（n=16）使用所提方法与手动控制完成任务的实验。结果表明，相较于手动控制，所提方法的路径跟踪误差与参与者工作负荷均显著更小。此外，主观反馈显示，使用所提方法时操作员的注意力倾向于分配给物体识别而非机器人操作任务。这些结果表明了所提协同路径跟踪控制方法的有效性。
引用
@article{arxiv.2203.13501,
title = {Cooperative Path-following Control of Remotely Operated Underwater Robots for Human Visual Inspection Task},
author = {Eito Sato and Hailong Liu and Norimitsu Sakagami and Takahiro Wada},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.13501},
year = {2022}
}
备注
8 pages, 11figures