RoboTwin：使用数字孪生的机器人遥操作框架
机器人学
2025-06-03 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
机器人手术给外科医生带来了显著的认知负担。在远程机器人手术中，由于实体之间的延迟，这种认知负担会增加，从而可能影响手术质量。在此情况下，患者端和医生端在地理上相隔数百至数千公里。机器人的实时遥操作对控制和反馈有严格的延迟限制。我们提出了一个双数字孪生（DT）框架，并解释了仿真环境和遥操作框架。在此框架中，医生在视觉上控制本地可用的患者端 DT，从而体验到最低的延迟。第二个数字孪生有两个目的。首先，它为操作员相关的事故提供了一层安全保障；其次，它将已知和未知物体的坐标传回操作员端的数字孪生。我们表明，我们的方法提高了遥操作准确性和用户体验。使用 NASA-TLX 指标的实验结果表明，使用 DT 后手术质量得到了极大改善，这可能是由于认知负担的减轻。操作员端用于识别物体的网络数据速率比正常情况低 25 倍。
引用
@article{arxiv.2506.01027,
title = {RoboTwin: A Robotic Teleoperation Framework Using Digital Twins},
author = {Harsha Yelchuri and Diwakar Kumar Singh and Nithish Krishnabharathi Gnani and T V Prabhakar and Chandramani Singh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.01027},
year = {2025}
}