触覚フィードバックによる共有自律テレオペレーションの人間-ロボット一致度と満足度の向上
Haptic Feedback Improves Human-Robot Agreement and User Satisfaction in Shared-Autonomy Teleoperation
共有自律テレオペレーションに触覚フィードバックを組み込み、安全を保証しつつ操作者に内部状態を伝える手法を提案し、UAVの探索救助タスク実験で性能・満足度・状況認識・人間-ロボット一致度の向上を示した。
著者: Dawei Zhang, Roberto Tron, Rebecca P. Khurshid
分類: cs.RO, cs.SY, eess.SY
原文アブストラクト
Shared autonomy teleoperation can guarantee safety, but does so by reducing the human operator's control authority, which can lead to reduced levels of human-robot agreement and user satisfaction. This paper presents a novel haptic shared autonomy teleoperation paradigm that uses haptic feedback to inform the user about the inner state of a shared autonomy paradigm, while still guaranteeing safety. This differs from haptic shared control, which uses haptic feedback to inform the user's actions, but gives the human operator full control over the robot's actions. We conducted a user study in which twelve users flew a simulated UAV in a search-and-rescue task with no assistance or assistance provided by haptic shared control, shared autonomy, or haptic shared autonomy. All assistive teleoperation methods use control barrier functions to find a control command that is both safe and as close as possible to the human-generated control command. For assistive teleoperation conditions with haptic feedback, we apply a force to the user that is proportional to the difference between the human-generated control and the safe control. We find that haptic shared autonomy improves the user's task performance and satisfaction. We also find that haptic feedback in assistive teleoperation can improve the user's situational awareness. Finally, results show that adding haptic feedback to shared-autonomy teleoperation can improve human-robot agreement.
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