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通过手部运动实现个性化人- swarm 交互

机器人学 2021-03-16 v1 人机交互

摘要

诸如无人机群之类的集体机器人系统,因其高维特性,其控制常委托于自主导航算法。然而,与其他机器人实体一样,无人机群仍可受益于人类操作员的遥操作,后者的感知与决策能力目前仍非自主系统所能企及。无人机群遥操作尚处萌芽阶段,迄今仍缺乏标准的人- swarm 接口(HRI)。在本研究中,我们分析了 naive 用户与无人机群的 spontaneous 交互策略。我们实现了一种机器学习算法,仅基于简短的校准流程来定义个性化的身体-机器接口(BoMI)。在该流程中,要求人类操作员 spontaneous 地运动,仿佛其正控制一个模拟无人机群。我们评估发现手部是最常被采用的身体部位,因此选用 LEAP Motion 控制器对其进行追踪,以使用户控制空中无人机群。这一选择使我们的接口具有便携性,因其不依赖 centralized 系统来追踪人体。我们在逼真的模拟环境中为一组参与者验证了所提个性化 HRI 定义算法,在性能与用户体验方面展现出 promising 结果。我们的方法赋予用户前所未有的自由,仅依据其身体运动偏好即可在位置控制与速度控制间选择。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.07731,
  title  = {Personalized Human-Swarm Interaction through Hand Motion},
  author = {Matteo Macchini and Ludovic De Matteïs and Fabrizio Schiano and Dario Floreano},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.07731},
  year   = {2021}
}

备注

8 pages, 6 figures