Система включает пользователя в диспетчерскую СТАБИЛОВОЛЬТА с многократными дисплеями датчиков, заставляя его чувствовать, что они в верхней части робота. При помощи жестов пользователи могут соответствовать своим движениям к роботу, чтобы выполнить различные задачи.«Система как это могла в конечном счете помочь людям контролировать роботы издалека», заявляет CSAIL постдокторский партнер Джеффри Липтон, который был ведущим автором на связанной бумаге о системе. «Телеоперационными роботами из дома фабричные рабочие были бы в состоянии осуществить дистанционный доступ и извлечь выгоду из революции IT, как рабочие белых воротничков делают теперь».
Исследователи даже предполагают, что такая система могла помочь использовать растущие числа безработных геймеров «игрой-ifying» производственные положения.Команда продемонстрировала их подход контроля за VC с роботом гуманоида Бэкстера от Робототехники Переосмысления, но заявила, что подход может работать над другими платформами робота и также совместим с наушниками HTC Vive.Липтон писал совместно бумагу с директором CSAIL Даниэлой Рус и исследователем Эйданом Фэем. Они сделали доклад на этой неделе на Международной конференции IEEE/RSJ по вопросам Интеллектуальных Роботов и Систем (IROS) в Ванкувере.
Как это работаетТрадиционно было два главных подхода к использованию СТАБИЛОВОЛЬТА для телеоперации.
В «прямой» модели видение пользователя непосредственно соединено с государством робота. С этими системами задержанный сигнал мог привести к тошноте и головным болям, и точка зрения пользователя ограничена одной перспективой.
В «киберфизической» модели пользователь отдельный от робота. Пользователь взаимодействует с виртуальной копией робота и окружающей среды.
Это требует намного большего количества данных и специализированных мест.Система команды CSAIL промежуточная между этими двумя методами. Это решает проблему задержки, так как пользователь постоянно получает визуальную обратную связь от виртуального мира.
Это также решает киберфизическую проблему того, чтобы быть отличным от робота: как только пользователь ставит наушники и регистрируется в систему, они будут чувствовать, как будто они в голове Бэкстера.Система подражает «модели гомункула ума» – идея, что есть маленький человек в наших мозгах, управляющих нашими действиями, рассматривая изображения, которые мы видим и понимание их для нас.
В то время как это – специфическая идея для людей, для роботов это соответствует: «в» роботе человек в диспетчерской, видящей через ее глаза и управляющей ее действиями.Используя диспетчеров Oculus, пользователи могут взаимодействовать со средствами управления, которые, кажется, в виртуальном космосе открывают и закрывают ручные захваты, чтобы взять, переместить и восстановить пункты. Пользователь может запланировать движения на основе расстояния между маркером местоположения руки и их рукой, смотря на живой показ руки.
Чтобы сделать эти движения возможными, пространство человека нанесено на карту в виртуальное пространство, и виртуальное пространство тогда нанесено на карту в пространство робота, чтобы обеспечить смысл совместного размещения.Система также более гибка по сравнению с предыдущими системами, которые требуют многих ресурсов. Другие системы могли бы извлечь 2-ю информацию из каждой камеры, пристроить полную 3D модель окружающей среды, и затем обработать и повторно показать данные.
Напротив, подход команды CSAIL обходит все это, беря 2-е изображения, которые показаны к каждому глазу. (Человеческий мозг делает остальных, автоматически выводя 3D информацию.)Чтобы проверить систему, команда сначала телепрооперировала Бэкстером, чтобы сделать простые задачи как взятие винтов или сшивающих проводов. Они тогда сделали, чтобы испытательные пользователи телеуправляли роботом, чтобы взять и сложить блоки.Пользователи успешно выполнили задачи по намного более высокому уровню по сравнению с «прямой» моделью.
Неудивительно, у пользователей с игровым опытом было намного больше непринужденности с системой.Проверенный против современных систем, система CSAIL была лучше в схватывании объектов 95 процентов времени и на 57 процентов быстрее при выполнении задач. Команда также показала, что система могла вести робот от сотен миль далеко, проверяя ее на беспроводной сети отеля в Вашингтоне, округ Колумбия, чтобы управлять Бэкстером в MIT.
«Этот вклад представляет главную веху в усилии соединить пользователя с пространством робота интуитивным, естественным, и эффективным способом». говорит Уссама Хэтиб, преподаватель информатики в Стэнфордском университете, который не был вовлечен в бумагу.Команда в конечном счете хочет сосредоточиться на создании более масштабируемой системы со многими пользователями и различными типами роботов, которые могут быть совместимы с текущими технологиями автоматизации.
Проект финансировался частично компанией Boeing и Национальным научным фондом.Видео: https://www.youtube.com/watch? list=UUPLAYER_MITCSAIL&time_continue=5&v=4a-W3Od5-t8