Дистанционно управляемые роботы с виртуальной реальностью: упрощение работы заводских рабочих на дому

Совокупность встраивает пользователя в диспетчерскую VR с несколькими сенсорными дисплеями, создавая чувство, что он находится в головы робота. Применяя жесты, пользователи смогут согласовывать собственные перемещения с перемещениями робота для исполнения разных задач.«Подобная система имела возможность бы в конечном счете оказать помощь людям осуществлять контроль роботов на расстоянии», — говорит научный сотрудник CSAIL Джеффри Липтон, ведущий создатель статьи о совокупности. «Дистанционно руководя роботами из дома, рабочие смогут дистанционно передвигаться и извлекать пользу из ИТ-революции так же, как белые воротнички делают на данный момент».Исследователи кроме того предполагают, что такая совокупность может оказать помощь трудоустройству все большего числа безработных игр, занимающихся «игрой» на производственных позициях.

Команда показала собственный подход к управлению VC посредством гуманоидного робота Baxter от Rethink Robotics, но объявила, что данный подход может трудиться на вторых платформах роботов, и совместим с гарнитурой HTC Vive.Липтон написал статью в соавторстве с директором CSAIL Даниэлой Рус и исследователем Эйданом Фэй. Они представили собственный документ на этой неделе на Интернациональной конференции IEEE / RSJ по системам и интеллектуальным роботам (IROS) в Ванкувере.

Как это трудитсяТрадиционно существует два главных подхода к применению виртуальной реальности для дистанционного управления.В «прямой» модели зрение пользователя напрямую связано с состоянием робота. В этих совокупностях задержанный сигнал может вызвать тошноту и головную боль, а точка зрения пользователя ограничена одной возможностью.

В «киберфизической» модели пользователь отделен от робота. Пользователь взаимодействует с виртуальной окружающей средой и копией робота. Для этого требуется значительно больше данных и специальных пространств.

Совокупность команды CSAIL находится на половине пути между этими двумя способами. Это решает проблему задержки, потому, что пользователь всегда получает визуальную обратную сообщение из виртуального мира. Это кроме этого решает киберфизическую проблему отличия от робота: когда пользователь наденет гарнитуру и войдет в совокупность, он будет ощущать себя так, как словно бы находится в голове Бакстера.Совокупность имитирует «модель разума гомункула» — идею о том, что в отечественном мозгу имеется мелкий человечек, что осуществляет контроль отечественные действия, просматривает образы, каковые мы видим, и понимает их за нас.

Не смотря на то, что это необычная мысль для людей, для роботов она подходит: «в» робота находится человек в диспетчерской, что видит глазами и осуществляет контроль собственные действия.Применяя контроллеры Oculus, пользователи смогут взаимодействовать с элементами управления, каковые появляются в виртуальном пространстве, открывать и закрывать ручки для захвата, извлечения и перемещения предметов. Пользователь может планировать перемещения на базе расстояния между рукой местоположения и маркёром руки, глядя на отображение руки в настоящем времени.Дабы сделать эти перемещения вероятными, пространство человека отображается в виртуальном пространстве, а после этого виртуальное пространство отображается в пространстве робота, дабы обеспечить чувство совместного размещения.

Совокупность кроме этого более эластичная если сравнивать с прошлыми совокупностями, требующими большое количество ресурсов. Другие системы смогут извлекать двумерную данные из каждой камеры, строить полную трехмерную модель внешней среды, а после этого обрабатывать и повторно отображать эти.В отличие от этого, подход команды CSAIL обходит все это, принимая двумерные изображения, каковые отображаются для каждого глаза. (Человеческий мозг делает все другое, машинально выводя трехмерную данные.)Дабы протестировать совокупность, команда сперва дистанционно руководила Бакстером, дабы он делал простые задачи, такие как заворачивание шурупов либо скрепление проводов.

После этого они попросили тестовых пользователей дистанционно руководить роботом, дабы подбирать и складывать блоки.Пользователи удачно выполнили задачи с намного большей скоростью если сравнивать с «прямой» моделью. Неудивительно, что пользователям с игровым опытом было существенно проще трудиться с совокупностью.

Проверенная на современных совокупностях, совокупность CSAIL лучше справлялась с захватом объектов в 95% случаев и на 57% стремительнее делала задачи. Команда кроме этого продемонстрировала, что совокупность может руководить роботом за много миль, протестировав ее в беспроводной сети отеля в Вашингтоне, округ Колумбия, дабы руководить Бакстером в Массачусетском технологическом университете.«Данный вклад представляет собой ответственную веху в усилиях по интуитивно понятному, естественному и действенному соединению пользователя с пространством робота». — говорит Усама Хатиб, доктор наук информатики Стэнфордского университета, не участвовавший в написании статьи.В конечном счете команда желает сосредоточиться на том, дабы сделать совокупность более масштабируемой, с громадным различными типами и количеством пользователей роботов, каковые смогут быть совместимы с текущими разработками автоматизации.

Проект частично финансировался компанией Boeing и Национальным научным фондом.Видео: https://www.youtube.com/watch?list=UUPLAYER_MITCSAILtime_continue=5v=4a-W3Od5-t8