空中マニピュレーションのための2D/3D視覚・触覚フィードバックに基づくヒューマンロボットインタフェースの評価
Evaluation of Human-Robot Interfaces based on 2D/3D Visual and Haptic Feedback for Aerial Manipulation
空中ロボットの遠隔操作において、MRによる3D視覚フィードバックと3D触覚フィードバックが操作性と作業負荷に与える影響を、実機タスクと被験者実験で評価した。
著者: Julien Mellet, Mike Allenspach, Eugenio Cuniato, Claudio Pacchierotti, Roland Siegwart, Marco Tognon
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Most telemanipulation systems for aerial robots provide the operator with only 2D screen visual information. The lack of richer information about the robot's status and environment can limit human awareness and, in turn, task performance. While the pilot's experience can often compensate for this reduced flow of information, providing richer feedback is expected to reduce the cognitive workload and offer a more intuitive experience overall. This work aims to understand the significance of providing additional pieces of information during aerial telemanipulation, namely (i) 3D immersive visual feedback about the robot's surroundings through mixed reality (MR) and (ii) 3D haptic feedback about the robot interaction with the environment. To do so, we developed a human-robot interface able to provide this information. First, we demonstrate its potential in a real-world manipulation task requiring sub-centimeter-level accuracy. Then, we evaluate the individual effect of MR vision and haptic feedback on both dexterity and workload through a human subjects study involving a virtual block transportation task. Results show that both 3D MR vision and haptic feedback improve the operator's dexterity in the considered teleoperated aerial interaction tasks. Nevertheless, pilot experience remains the most significant factor.
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