BARI: Una interfaz de realidad aumentada con cerebro asequible para apoyar la colaboración humano-robot en tareas de ensamblaje
Autores: Sanna, Andrea; Manuri, Federico; Fiorenza, Jacopo; De Pace, Francesco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
BARI: Una interfaz de realidad aumentada con cerebro asequible para apoyar la colaboración humano-robot en tareas de ensamblaje
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Colaboración humano-robot
Industria 4.0
Realidad aumentada
Interfaces cerebro-computadora
Fabricación flexible
Brazo robótico colaborativo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La colaboración humano-robot (HRC) es una disciplina nueva y desafiante que juega un papel clave en la Industria 4.0. La transformación digital de las plantas industriales tiene como objetivo introducir líneas de producción flexibles capaces de adaptarse rápidamente a diferentes productos. En este escenario, la HRC puede ser un impulsor para apoyar la fabricación flexible, introduciendo así nuevos paradigmas de interacción entre humanos y máquinas. La realidad aumentada (AR) puede transmitir información muy importante a los usuarios: por ejemplo, información relacionada con el estado y la intención del robot/máquina con la que el usuario está colaborando. Por otro lado, las interfaces de entrada tradicionales basadas en dispositivos físicos, gestos y voz pueden estar excluidas en entornos industriales. Las interfaces cerebro-computadora (BCI) pueden ser utilizadas de manera rentable con dispositivos AR para proporcionar a los técnicos soluciones para colaborar eficazmente con los robots. Este documento presenta una nueva interfaz de usuario BCI-AR basada en NextMind y Microsoft Hololens 2. En comparación con las interfaces BCI tradicionales, NextMind proporciona un mecanismo de selección intuitivo basado en señales del córtex visual. Este paradigma de interacción se explota para guiar un brazo robótico colaborativo en una tarea de selección de recogida y colocación. Dado que el diseño ergonómico de NextMind permite su uso en combinación con Hololens 2, los usuarios pueden visualizar a través de AR las diferentes partes que componen el artefacto a ensamblar, los elementos visuales utilizados por NextMind para habilitar las selecciones y el estado del robot. De esta manera, las manos de los usuarios siempre están libres y el enfoque puede estar siempre en los objetos a ensamblar. Finalmente, se realizan pruebas con usuarios para evaluar el sistema propuesto, evaluando tanto su usabilidad como la carga de trabajo de la tarea; los resultados preliminares son muy alentadores y la solución propuesta puede considerarse un punto de partida para diseñar y desarrollar interfaces híbridas aumentadas asequibles que fomenten la colaboración humano-robot en tiempo real.
Descripción
La colaboración humano-robot (HRC) es una disciplina nueva y desafiante que juega un papel clave en la Industria 4.0. La transformación digital de las plantas industriales tiene como objetivo introducir líneas de producción flexibles capaces de adaptarse rápidamente a diferentes productos. En este escenario, la HRC puede ser un impulsor para apoyar la fabricación flexible, introduciendo así nuevos paradigmas de interacción entre humanos y máquinas. La realidad aumentada (AR) puede transmitir información muy importante a los usuarios: por ejemplo, información relacionada con el estado y la intención del robot/máquina con la que el usuario está colaborando. Por otro lado, las interfaces de entrada tradicionales basadas en dispositivos físicos, gestos y voz pueden estar excluidas en entornos industriales. Las interfaces cerebro-computadora (BCI) pueden ser utilizadas de manera rentable con dispositivos AR para proporcionar a los técnicos soluciones para colaborar eficazmente con los robots. Este documento presenta una nueva interfaz de usuario BCI-AR basada en NextMind y Microsoft Hololens 2. En comparación con las interfaces BCI tradicionales, NextMind proporciona un mecanismo de selección intuitivo basado en señales del córtex visual. Este paradigma de interacción se explota para guiar un brazo robótico colaborativo en una tarea de selección de recogida y colocación. Dado que el diseño ergonómico de NextMind permite su uso en combinación con Hololens 2, los usuarios pueden visualizar a través de AR las diferentes partes que componen el artefacto a ensamblar, los elementos visuales utilizados por NextMind para habilitar las selecciones y el estado del robot. De esta manera, las manos de los usuarios siempre están libres y el enfoque puede estar siempre en los objetos a ensamblar. Finalmente, se realizan pruebas con usuarios para evaluar el sistema propuesto, evaluando tanto su usabilidad como la carga de trabajo de la tarea; los resultados preliminares son muy alentadores y la solución propuesta puede considerarse un punto de partida para diseñar y desarrollar interfaces híbridas aumentadas asequibles que fomenten la colaboración humano-robot en tiempo real.