SwarmPaint：基于DNN手势接口实现轨迹生成与编队控制的人-蜂群交互
摘要
多智能体系统的遥操作任务在探索与救援行动中支持人-蜂群协作团队方面具有很高潜力。然而，它需要一种直观且自适应的控制方法，以在杂乱且动态变化的环境中确保蜂群稳定性。我们提出了一种新颖的人-蜂群交互系统，允许用户通过直接手部运动或基于 DNN 手势识别的手势绘制的轨迹来操控蜂群位置与编队。SwarmPaint 的关键技术在于用户无需额外设备即可通过切换交互模式用蜂群执行各类任务。我们提出并开发了两类交互以调整蜂群行为：自由形式轨迹生成控制与定型编队控制。我们进行了两项初步用户研究，以探究用户通过所开发控制模式进行人-蜂群交互时的表现与主观体验。实验结果显示，在三种评估轨迹模式下轨迹追踪任务精度充足（手势绘制平均误差 5.6 cm，鼠标绘制 3.1 cm，图案尺寸 1 m × 1 m），且通过 SwarmPaint 接口在两种 1 m 目标图案的定位任务中精度达 7.3 cm。此外，参与者评价轨迹绘制接口比通过手势直接控制形状与位置更直观（12.9%）且所需精力更少（22.7%），尽管其体力负荷与执行失败被 presumed 为更显著（分别高出 9.1% 与 16.3%）。
引用
@article{arxiv.2106.14698,
title = {SwarmPaint: Human-Swarm Interaction for Trajectory Generation and Formation Control by DNN-based Gesture Interface},
author = {Valerii Serpiva and Ekaterina Karmanova and Aleksey Fedoseev and Stepan Perminov and Dzmitry Tsetserukou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.14698},
year = {2021}
}
备注
ICUAS 21, 20XXIEEE. Personal use of this material is permitted. Permission from IEEE must be obtained for all other uses, in any current or future media, including reprinting/republishing this material for advertising or promotional purposes, creating new collective works, for resale or redistribution to servers or lists, or reuse of any copyrighted component of this work in other works