人类-机器界面用于海底遥控机器人：从汽水管到自然语言交互

本综述探讨了人类-机器界面 (HMI) 在海底遥控机器人中的演化，描绘了从以窄视野摄像头 feed 为特征的传统第一人称“汽水管”控制台，到当代利用手势识别、虚拟现实和自然语言处理的界面之间的进展。我们通过三个相互关联的视角系统地分析了最新文献：运营商经验（包括沉浸式反馈、认知负荷和人体工学设计）、机器人自主性（情境理解和任务执行）以及人类与机器之间双向通信的质量。强调界面特征以突出当前系统中持续存在的局限性，尤其是沉浸式反馈保真度、直观控制机制以及跨平台标准化的缺失。此外，我们评估了模拟器和数字孪生体作为运营商培训和系统原型设计的可扩展工具的作用。综述超越了经典遥操作范式，检查现代共享自主性框架以实现无缝的人类-机器人协作。通过综合机器人学、海洋工程、人工智能和人因学的见解——本工作为当前景观和海底 HMI 发展的新兴轨迹提供了全面概述。最后，我们确定了关键挑战和开放研究问题，并为在海底遥控机器人中发展智能且以用户为中心的 HMI 技术勘划了前瞻的路线图。