Но для кого-то, кто не эксперт, система кольца-и-стрелы тяжела и подвержена ошибкам. Это не идеально, например, для пожилых людей, пытающихся управлять вспомогательными роботами дома.Новый интерфейс, разработанный исследователями Технологического института штата Джорджия, намного более прост, более эффективен и не требует значительного учебного времени.
Пользователь просто указывает и нажимает на пункт, затем выбирает схватывание. Робот делает остальную часть работы.«Вместо ряда вращений, понижаясь и поднимая стрелы, регулируя власть и предполагая правильную глубину резкости, мы сократили процесс ко всего двум щелчкам», сказала Соня Чернова, доцент Технологического института Джорджии в робототехнике, который советовал научно-исследовательской работе.
Ее команда проверила студентов колледжа на обеих системах и нашла, что метод пункта-и-щелчка привел к значительно меньшему количеству ошибок, позволив участникам выполнить задачи более быстро и достоверно, чем использование традиционного метода.«Машины дизайна Roboticists для определенных задач, тогда часто передавайте их людям, которые знают меньше о том, как управлять ими», сказал Дэвид Кент, доктор философии Технологического института Джорджии студент робототехники, который привел проект. «Большинству людей пришлось бы, нелегко повернув виртуальные диски, если бы им был нужен робот, чтобы захватить их медицину. Но обращение и нажатие на бутылку?
Это намного легче».Традиционная система кольца и стрелы – метод экрана разделения. Первый экран показывает робот и сцену; вторым является 3D, интерактивное представление, где пользователь регулирует виртуальный захват и говорит робот точно, куда пойти и захватить.
Эта техника делает нет смысла в информации о сцене, давая операторам максимальный уровень контроля и гибкости. Но эта свобода и размер рабочего пространства могут стать бременем и увеличить число ошибок.
Формат пункта-и-щелчка не включает 3D отображение. Это только обеспечивает представление камеры, приводящее к более простому интерфейсу для пользователя.
После того, как человек нажимает на область пункта, алгоритм восприятия робота анализирует 3D поверхностную геометрию объекта, чтобы определить, куда захват должен быть помещен. Это подобно тому, что мы делаем, когда мы помещаем пальцы в правильные местоположения, чтобы захватить что-то. Компьютер тогда предлагает несколько схватываний. Пользователь решает, помещая робот, чтобы работать.
«Робот может проанализировать геометрию форм, включая создание предположений о небольших регионах, где камера не видит, такие как задняя часть бутылки», сказала Чернова. «Наши мозги делают это самостоятельно – мы правильно предсказываем, что задняя часть пробки так же кругла как что мы видим во фронте. В этой работе мы усиливаем способность робота сделать то же самое, чтобы позволить просто сказать робот, которые возражают, что Вы хотите быть забранными».Анализируя данные и рекомендуя, куда поместить захват, бремя переходит от пользователя к алгоритму, который уменьшает ошибки.
Во время исследования студенты колледжа выполнили задачу приблизительно две минуты, быстрее используя новый метод против традиционного интерфейса. Метод пункта-и-щелчка также привел приблизительно к одной ошибке за задачу, по сравнению с почти четырьмя для метода кольца-и-стрелы.В дополнение к вспомогательным роботам в домах исследователи видят применения в поисково-спасательных операциях и исследовании космоса. Интерфейс был выпущен как общедоступное программное обеспечение и был представлен в Вене, Австрия, 6-9 марта на Конференции 2017 года по Взаимодействию Человеческого Робота (HRI2017).
Исследование частично поддержано Товариществом Национального научного фонда (IIS 13-17775) и и Офис Военно-морского Исследования (N000141410795). Любые мнения, результаты и заключения или рекомендации, выраженные в этом материале, являются теми из авторов и не обязательно отражают взгляды спонсоров.