Программное обеспечение соединяет руки и захваты робота, а также его бортовые камеры и датчики к стандартным аппаратным средствам виртуальной реальности через Интернет. Используя переносных диспетчеров, пользователи могут управлять положением рук робота, чтобы выполнить запутанные задачи манипуляции только, двигая их собственными руками. Пользователи могут ступить в металлическую кожу робота и получить первоклассное представление об окружающей среде или могут идти вокруг робота, чтобы рассмотреть сцену в третьем лице – какой бы ни легче для выполнения задачи под рукой. Данные, переданные между роботом и единицей виртуальной реальности, достаточно компактны, чтобы быть посланными по Интернету с минимальной задержкой, позволяющей пользователям вести роботы от больших расстояний.
«Мы думаем, что это могло быть полезно в любой ситуации, где нам нужна некоторая ловкая манипуляция, которая будет сделана, но где люди не должны быть», сказал Дэвид Уитни, аспирант в Брауне кто co-led развитие системы. «Три примера, о которых мы думали определенно, были в разряжении бомб, работе в поврежденной ядерной установке или работе роботизированной рукой на Международной космической станции».Уитни co-led работа с Эриком Розеном, студентом бакалавриата в Брауне.
Обе работы в Людях Брауна в лабораторию Роботов, которая является во главе со Стефани Теллекс, доцентом информатики. Доклад, описывающий систему и оценивающий ее удобство использования, был сделан на этой неделе на Международном Симпозиуме по Исследованию Робототехники в Чили.
Посмотрите ролик системы в использовании здесь: https://www.youtube.com/watch? v=e3jUbQKciC4Даже очень современные роботы часто – дистанционно управляемое использование некоторых довольно бесхитростных средств – часто клавиатура или что-то как контроллер видеоигры и двумерный монитор. Это хорошо работает, Уитни и Розен говорят, для задач как приведение в действие колесного робота вокруг или полет беспилотником, но могут быть проблематичными для более сложных задач.
«Для вещей как работа роботизированной рукой с большим количеством степеней свободы клавишные инструменты и игровые контроллеры просто не очень интуитивны», сказал Уитни. И отображение трехмерной окружающей среды на двумерный экран могло ограничить восприятие пространства, которое населяет робот.
Уитни и Розен думали, что виртуальная реальность могла бы предложить более интуитивный и иммерсивный выбор. Их программное обеспечение соединяет робот исследования Бэкстера с HTC Vive, система виртуальной реальности, которая идет с ручными диспетчерами. Программное обеспечение использует датчики робота, чтобы создать модель облака пункта самого робота и его среды, который передан к отдаленному компьютеру, связанному с Vive.
Пользователи видят, что пространство в наушниках и фактически идет вокруг внутренней части он. В то же время пользователи смотрят живое высококачественное видео от камер запястья робота для подробных изображений задач манипуляции, которые будут выполнены.Для их исследования исследователи показали, что они могли создать интерактивный эффект для пользователей, в то время как хранение данных загружает достаточно маленький, что это можно было нести по Интернету без недовольной задержки. Пользователь в Провиденсе, Род-Айленд, например, смог выполнить задачу манипуляции – укладку пластмассовых чашек одна внутренняя часть другие – использование робота на расстоянии в 41 миля в Кембридже, Массачусетс.
В дополнительных исследованиях 18 пользователей новичка смогли выполнить складывающую чашку задачу на 66 процентов быстрее в виртуальной реальности по сравнению с традиционным интерфейсом клавиатуры-и-монитора. Пользователи также сообщили о наслаждении виртуальным интерфейсом больше, и они нашли задачи манипуляции быть менее требовательными по сравнению с клавиатурой и монитором.Розен думает, что увеличенная скорость в выполнении задачи происходила из-за интуиции интерфейса виртуальной реальности.
«В СТАБИЛОВОЛЬТЕ люди могут просто переместить робот как, они двигают телами, и таким образом, они могут сделать это, не думая об этом», сказал Розен. «Это позволяет людям сосредоточиться на проблеме или задаче под рукой без увеличенного познавательного груза попытки выяснить, как переместить робот».Исследователи планируют продолжить разрабатывать систему.
Первое повторение сосредоточилось на довольно простой задаче манипуляции с роботом, который был стационарным в окружающей среде. Они хотели бы попробовать более сложные задачи и более позднюю манипуляцию объединения с навигацией.
Они также хотели бы экспериментировать со смешанной автономией, где робот делает некоторые задачи самостоятельно, и пользователь вступает во владение для других задач.Исследователи сделали систему в свободном доступе в сети (github.com/h2r/ros_reality). Они надеются, что другие исследователи робототехники могли бы дать ему попытку и взять его в новых собственных направлениях.
В дополнение к Уитни, Розену и Теллексу, другими авторами на бумаге была Элизабет Филлипс, постдокторский исследователь с Человечеством Брауна Сосредоточенная Инициатива Робототехники и Джордж Конидэрис, как доцент информатики. Работа финансировалась частично Управлением перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ (DARPA) (W911NF 15 1 0503, YFA: D15AP00104, YFA: GR5245014 и D15AP00102) и НАСА (GR5227035).