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TeMoto: Sistema Telerobótico Multi-Rango Intuitivo con Interfaz de Instrucción Gestual y Verbal Natural

Autores: Valner, Robert; Kruusamäe, Karl; Pryor, Mitch

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2018

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Robots móviles
Capacidades de manipulación de objetos
Conciencia situacional
Interfaz de operador
Fusión de sensores
Comportamientos semiautónomos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 39

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los robots móviles teleoperados, equipados con capacidades de manipulación de objetos, proporcionan medios seguros para ejecutar tareas peligrosas en entornos peligrosos sin poner en riesgo a los humanos. Sin embargo, principalmente debido a un retraso en la comunicación, interfaces de operador complejas y una insuficiente Conciencia Situacional (SA), la productividad de los telerobots sigue siendo inferior a la de los trabajadores humanos. Este artículo aborda las deficiencias de los telerobots proponiendo un enfoque combinado de (i) una interfaz de operador escalable e intuitiva con entrada gestual y verbal, (ii) una mejor Conciencia Situacional (SA) a través de la fusión de sensores según las mejores prácticas documentadas, (iii) fijaciones virtuales integradas para simplificar tareas y minimizar la carga cognitiva del operador y (iv) comportamientos semiautónomos integrados que reducen aún más la carga cognitiva y niegan el impacto de los retrasos en la comunicación, la latencia de ejecución y/o fallos. El sistema de teleoperación propuesto, TeMoto, se implementa utilizando ROS (Sistema Operativo de Robots) para garantizar la agnosticismo del hardware, la extensibilidad y el acceso a la comunidad. La interfaz de comandos del operador consiste en un controlador Leap Motion para el seguimiento de manos, un Griffin PowerMate USB como perilla de ajuste para escalado y un micrófono para entrada de voz. TeMoto se evalúa en múltiples robots, incluyendo dos plataformas de manipuladores móviles. Además de las técnicas de evaluación estándar y específicas de la tarea (tiempo de finalización, estudios de usuarios, número de pasos, etc.) -que son dependientes de la plataforma y la tarea y, por lo tanto, difíciles de escalar- este artículo presenta métricas adicionales para evaluar la interfaz de usuario, incluyendo criterios independientes de la tarea para medir (i) la eficiencia de finalización de tareas generalizada y (ii) el cambio de contexto del operador.

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