导盲机器人开发的人类中心方法:安静且稳定的 locomotion 控制
机器人学
2025-05-28 v2 人机交互
摘要
四足机器人是一种可提供类似导盲犬帮助的有力系统,但在使这些机器人成为盲视或低视力个体(BLV)可靠选项的过程中仍存在诸多挑战。在这些挑战中,行走时的噪声和剧烈运动是现有四足机器人的关键缺陷。虽然这些问题在导盲犬机器人研究中基本被忽视,但我们对导盲犬监护人和训练师的访谈表明,声学和物理干扰对于 BLV 个体尤其具有破坏性,因为他们高度依赖环境声音进行导航。为此,我们开发了一个新的行走控制器,用于慢步态和平滑脚摆/接触,同时维持人类行走速度,以及稳健且稳定的平衡控制。该控制器集成了感知系统以促进非平坦地形的 locomotion,例如楼梯。我们在 Unitree Go1 机器人上对该控制器进行了广泛测试,与其他控制方法相比,其噪声降低了约一半。在本研究中,我们采用混合方法评估其与 BLV 个体的可用性。在室内行走实验中,参与者将我们的控制器与机器人的默认控制器进行了比较。结果显示,我们的控制器更受欢迎,凸显了其改进导盲犬机器人用户体验的潜力。视频演示(最佳以音频观看)可在 https://youtu.be/8-pz_8Hqe6s 查看。
关键词
引用
@article{arxiv.2505.11808,
title = {Human-Centered Development of Guide Dog Robots: Quiet and Stable Locomotion Control},
author = {Shangqun Yu and Hochul Hwang and Trung M. Dang and Joydeep Biswas and Nicholas A. Giudice and Sunghoon Ivan Lee and Donghyun Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.11808},
year = {2025}
}