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STARC:面向紧急响应中人类-机器人协作的透视增强现实框架

机器人学 2025-09-22 v1

摘要

在紧急响应任务中,首应人员必须导航穿梭于狭窄室内环境,其中遮挡阻挡视线,隐藏着致命危险与需要救援的受灾人员。我们提出STARC,一个实现透视增强的AR框架,用于人类-机器人协作,通过融合移动机器人地图与首徒佩戴的激光LiDAR感知。运行激光惯性里程计的地面机器人进行大范围探索与3D人体检测,而佩戴在头盔或手持上的激光LiDAR通过相对姿态估计与机器人全局地图进行配准。这种跨LiDAR对齐 enables 将检测到的人员及其点云在AR中以低延迟方式 consistent 投影到首徒视野中。通过提供隐藏人员与危险的实时可视化,STARC增强 situational awareness 并降低操作风险。模拟、实验室设置及战术现场试验均确认鲁健的姿态对齐、可靠的检测与稳定的叠加,彰显其在消防、灾难救援及其他安全关键作业中的潜力。代码与设计将在接受后开源。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.15507,
  title  = {STARC: See-Through-Wall Augmented Reality Framework for Human-Robot Collaboration in Emergency Response},
  author = {Shenghai Yuan and Weixiang Guo and Tianxin Hu and Yu Yang and Jinyu Chen and Rui Qian and Zhongyuan Liu and Lihua Xie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.15507},
  year   = {2025}
}