感受咬合：利用鲁棒口腔感知和物理交互感知控制的机器人辅助口内食物递送

机器人辅助进食可以极大地改善行动受限者的生活。现代进食系统可以拾取食物并将其放置在护理对象嘴前以便咬取。然而，许多严重行动受限者无法前倾，需要直接将食物放入口中。这需要精确性，特别是对于那些张口受限的人，并且需要适当应对各种物理交互——餐具移动时的偶然接触、突发肌肉痉挛引起的冲击性接触、被喂食者引导餐具的有意舌头动作以及有意的咬合。在本文中，我们提出了一种口内食物递送系统，该系统通过两个关键组件应对这些挑战：一个对工具遮挡鲁棒的多视角口腔感知管道，以及一个采用多模态时间序列分类来识别和响应不同物理交互的控制机制。我们通过两项消融研究证明了这些单独组件的有效性。在完整的系统评估中，我们的系统成功地为13位具有不同行动挑战的护理对象提供了进食。参与者一致强调我们口内食物递送系统的舒适性和安全性，并给予了很高的技术接受度评分——这突显了其在现实场景中的变革潜力。补充材料和视频可在http://emprise.cs.cornell.edu/bitetransfer/获取。