Sistema de Guía Háptica para Teleoperación Basado en Similitud de Trayectorias
Autores: Nagano, Hikaru; Nishino, Tomoki; Tazaki, Yuichi; Yokokohji, Yasuyoshi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Sistema de Guía Háptica para Teleoperación Basado en Similitud de Trayectorias
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Tecnología de teleoperación
Sistemas de asistencia
Sistema de guía de teleoperación
Retroalimentación de fuerza asistida
Trayectorias deseadas
Asistencia en el movimiento hacia adelante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
La tecnología de teleoperación permite el control remoto de máquinas, pero a menudo requiere maniobras complejas que representan desafíos significativos para los operadores. Para mitigar estos desafíos, se han desarrollado sistemas de asistencia para apoyar la teleoperación. Este estudio presenta un sistema de guía de teleoperación que proporciona retroalimentación de fuerza asistida para ayudar a los operadores a alinearse con mayor precisión con las trayectorias deseadas. Quedan dos problemas clave: (1) la falta de un enfoque flexible y en tiempo real para definir trayectorias deseadas y calcular fuerzas asistidas, y (2) la incertidumbre sobre los efectos de la asistencia en el movimiento hacia adelante dentro de las fuerzas asistidas. Para abordar estos problemas, proponemos un enfoque novedoso que captura la trayectoria de postura de la interfaz de control local, genera estadísticamente una trayectoria de referencia e incorpora el movimiento hacia adelante como un parámetro ajustable. En el Experimento 1, que involucró la simulación de una tarea de transferencia de objetos, el método propuesto redujo significativamente la carga de trabajo del operador en comparación con técnicas convencionales, especialmente en escenarios de objetivos dinámicos. El Experimento 2, que involucró caminos más complejos, mostró que las fuerzas asistidas con asistencia hacia adelante mejoraron significativamente el rendimiento en maniobras.
Descripción
La tecnología de teleoperación permite el control remoto de máquinas, pero a menudo requiere maniobras complejas que representan desafíos significativos para los operadores. Para mitigar estos desafíos, se han desarrollado sistemas de asistencia para apoyar la teleoperación. Este estudio presenta un sistema de guía de teleoperación que proporciona retroalimentación de fuerza asistida para ayudar a los operadores a alinearse con mayor precisión con las trayectorias deseadas. Quedan dos problemas clave: (1) la falta de un enfoque flexible y en tiempo real para definir trayectorias deseadas y calcular fuerzas asistidas, y (2) la incertidumbre sobre los efectos de la asistencia en el movimiento hacia adelante dentro de las fuerzas asistidas. Para abordar estos problemas, proponemos un enfoque novedoso que captura la trayectoria de postura de la interfaz de control local, genera estadísticamente una trayectoria de referencia e incorpora el movimiento hacia adelante como un parámetro ajustable. En el Experimento 1, que involucró la simulación de una tarea de transferencia de objetos, el método propuesto redujo significativamente la carga de trabajo del operador en comparación con técnicas convencionales, especialmente en escenarios de objetivos dinámicos. El Experimento 2, que involucró caminos más complejos, mostró que las fuerzas asistidas con asistencia hacia adelante mejoraron significativamente el rendimiento en maniobras.