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用于传达物理机器人学习的包裹式触觉显示器

机器人学 2021-11-09 v1 人机交互

摘要

人与机器人之间的物理交互可帮助机器人学习执行复杂任务。机械臂通过观察人类在整个任务中如何对其进行运动引导来获取信息。虽然先前的研究聚焦于机器人如何学习,但同样重要的是这种学习过程对人类教师是透明的。展示机器人不确定性的视觉显示器有可能传达此类信息;然而,我们假设视觉反馈机制忽略了人与机器人之间的物理连接。在本工作中,我们提出了一种柔软的触觉显示器,它包裹并贴合机械臂表面,在已有的接触点上增加触觉信号而不显著影响交互。我们展示了柔软驱动如何产生显著的触觉信号,同时仍允许设备安装的灵活性。通过心理物理学实验,我们表明用户能以平均11.4%的韦伯分数准确区分包裹式显示器的充气水平。当我们将包裹式显示器置于机械臂周围时,用户能够在示例机器人学习任务中解读并利用该触觉信号,从而改进对机器人需要更多训练区域的识别,并使使用者能提供更好的示范。我们的设备与用户研究视频见:https://youtu.be/tX-2Tqeb9Nw

关键词

引用

@article{arxiv.2111.04542,
  title  = {Wrapped Haptic Display for Communicating Physical Robot Learning},
  author = {Antonio Alvarez Valdivia and Ritish Shailly and Naman Seth and Francesco Fuentes and Dylan P. Losey and Laura H. Blumenschein},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.04542},
  year   = {2021}
}

备注

8 pages, 8 figures, 1 table