一种脚控人机接口的性能评估

机器人微创介入通常需要使用两个以上的器械。因此，我们开发了一种脚踏板接口，允许用户在（双手工作的同时）以连续方向和速度控制具有四个自由度的机械臂。本文评估并比较了十名无经验操作者在使用这种新型踏板接口和传统按钮接口完成任务时的表现。这些任务是类似于腹腔镜训练的几何复杂路径跟随任务，而传统按钮接口允许以恒定速度进行逐轴控制。分析了受试者在这些任务中控制运动的精度、时间和平滑度。结果表明，踏板接口可用于控制机器人执行复杂运动任务。受试者在两种接口下的平均误差率均保持在约 2.6% 的较低水平，但踏板接口的操作速度提高了约 30%，运动平滑度提高了 60%，这表明与按钮接口相比，其效率和用户体验均有所提升。问卷调查结果显示，操作者认为使用踏板接口控制机器人比使用按钮接口更直观、更舒适且更不易疲劳。