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用虚拟现实遥控机器人,使工厂工人更容易远程办公

许多制造业工作需要物理存在来操作机器。但是,如果这样的工作可以远程完成呢?本周,麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)的研究人员提出了一个虚拟现实(VR)系统,让您使用Oculus Rift耳机遥控操作机器人。

,该系统将用户嵌入到具有多个传感器显示器的VR控制室中,使其感觉像在机器人头部内部。通过使用手势,用户可以将他们的动作与机器人的动作相匹配,从而完成各种任务。

CSAIL博士后同事Jeffrey Lipton说:“像这样的系统最终可以帮助人类远程监控机器人。”该系统的相关论文的主要作者是Jeffrey Lipton。“通过在家里遥控机器人,蓝领工人就可以像现在的白领工人一样,通过远程通勤,从IT革命中受益。”

研究人员甚至设想,这样一个系统可以帮助雇佣越来越多的失业游戏玩家。

该团队使用Rethink Robotics公司的Baxter类人机器人演示了他们的VC控制方法,但表示这种方法可以在其他机器人平台上工作,并且与HTC Vive耳机兼容。

Lipton与CSAIL主管Daniela Rus和研究员Aidan Fay合写了论文。他们本周在温哥华召开的IEEE / RSJ智能机器人和系统国际会议(IROS)上发表了这篇论文。

怎么运行的

传统上使用VR进行远程操作的两种主要方法。

在“直接”模型中,用户的视觉直接与机器人的状态相关联。使用这些系统,延迟的信号可能导致恶心和头痛,并且用户的观点限于一个视角。

在“网络物理”模型中,用户与机器人分离。用户与机器人的虚拟副本和环境进行交互。这需要更多的数据和专门的空间。

CSAIL团队的系统在这两种方法之间。它解决了延迟问题,因为用户不断接收来自虚拟世界的视觉反馈。它还解决了与机器人截然不同的网络物理问题:一旦用户戴上耳机登录系统,他们就会感觉自己好像在百特的脑袋里。

这个系统模仿了“心灵模式” - 这个想法是我们的大脑里有一个小小的人类控制着我们的行为,观察我们所看到的图像,并为我们理解它们。虽然这对于人类来说是一个奇怪的想法,但对于机器人来说却是适合的:机器人的“内部”是一个控制室里的人,通过它的眼睛看它并控制它的动作。

使用Oculus的控制器,用户可以与出现在虚拟空间中的控件进行交互,以打开和关闭手持式抓手来拾取,移动和检索物品。用户可以根据手臂的位置标记与他们的手之间的距离来计划移动,同时观看手臂的实时显示。

为了使这些运动成为可能,将人的空间映射到虚拟空间,然后将虚拟空间映射到机器人空间以提供共位的感觉。

与以前需要大量资源的系统相比,该系统也更加灵活。其他系统可能会从每个摄像机提取二维信息,构建完整的环境三维模型,然后处理并重新显示数据。

相比之下,CSAIL团队的方法就是通过将每个眼睛显示的二维图像绕过这一切。(人脑通过自动推断三维信息来完成剩下的工作。)

为了测试该系统,该团队首先对百特进行了远程操作,以执行简单的任务,例如拾取螺钉或装订线。然后他们让测试用户远程操作机器人来拾取和堆叠块。

与“直接”模式相比,用户成功完成任务的速度要快得多。毫不奇怪,拥有游戏体验的用户对系统的使用更加轻松。

经过对先进系统的测试,CSAIL的系统在95%的时间内掌握物体的能力更强,57%的能力更快地完成任务。该团队还表示,该系统可以在距离数百英里以外的地方引导机器人,在华盛顿特区的酒店无线网络上进行测试,以控制麻省理工学院的百特。

“这一贡献代表了以直观,自然,有效的方式将用户与机器人空间连接起来的一个重要里程碑。” 斯坦福大学计算机科学教授Oussama Khatib说。

团队最终希望专注于使系统更具可扩展性,其中包括许多用户以及可与当前自动化技术兼容的不同类型的机器人。

  • 发表于:
  • 原文链接http://kuaibao.qq.com/s/20180112A0PIWC00?refer=cp_1026
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