GraspLook:R-CNNによる仮想環境拡張を備えたVRテレマニピュレーションシステム
GraspLook: a VR-based Telemanipulation System with R-CNN-driven Augmentation of Virtual Environment
R-CNNで遠隔環境の実験器具を検出し、そのデジタルツインをVR仮想環境に重ねて表示するテレオペレーションシステムを提案。カメラ映像ベースより操作が滑らかで作業時間・精神的負荷が低減した。
著者: Polina Ponomareva, Daria Trinitatova, Aleksey Fedoseev, Ivan Kalinov, Dzmitry Tsetserukou
分類: cs.RO, cs.CV, cs.HC
原文アブストラクト
The teleoperation of robotic systems in medical applications requires stable and convenient visual feedback for the operator. The most accessible approach to delivering visual information from the remote area is using cameras to transmit a video stream from the environment. However, such systems are sensitive to the camera resolution, limited viewpoints, and cluttered environment bringing additional mental demands to the human operator. The paper proposes a novel system of teleoperation based on an augmented virtual environment (VE). The region-based convolutional neural network (R-CNN) is applied to detect the laboratory instrument and estimate its position in the remote environment to display further its digital twin in the VE, which is necessary for dexterous telemanipulation. The experimental results revealed that the developed system allows users to operate the robot smoother, which leads to a decrease in task execution time when manipulating test tubes. In addition, the participants evaluated the developed system as less mentally demanding (by 11%) and requiring less effort (by 16%) to accomplish the task than the camera-based teleoperation approach and highly assessed their performance in the augmented VE. The proposed technology can be potentially applied for conducting laboratory tests in remote areas when operating with infectious and poisonous reagents.
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