Robust Immersive Telepresence and Mobile Telemanipulation: NimbRo wins ANA Avatar XPRIZE Finals

要約

ロボットアバターシステムは、距離の橋渡しや移動の必要性を減らすことが期待されています。このコンペティションは、直感的で没入感のあるテレプレゼンスロボットの製作を参加者に求め、簡単な訓練を受けたオペレーターが操作できるようにするものでした。準決勝で使用されたシステムと比較して、決勝での主な改善点を説明します。電源や通信のテザーがなくても動作するよう、バッテリーと堅牢な冗長無線通信システムを統合しました。ビデオとオーディオデータは、低遅延のHEVCとOpusコーデックを使用して圧縮されています。抵抗力を調整可能な新しいロコモーション制御装置を提案します。柔軟性を高めるために、ロボットの上半身の高さをオペレーターが調整できるようにしました。また、競技会での成功を可能にした、必要不可欠なモニタリングとロバストネスツールについて説明します。最後に、決勝大会でのパフォーマンスを分析し、得られた教訓について説明する。

要約(オリジナル)

Robotic avatar systems promise to bridge distances and reduce the need for travel. We present the updated NimbRo avatar system, winner of the $5M grand prize at the international ANA Avatar XPRIZE competition, which required participants to build intuitive and immersive telepresence robots that could be operated by briefly trained operators. We describe key improvements for the finals compared to the system used in the semifinals: To operate without a power- and communications tether, we integrate a battery and a robust redundant wireless communication system. Video and audio data are compressed using low-latency HEVC and Opus codecs. We propose a new locomotion control device with tunable resistance force. To increase flexibility, the robot’s upper-body height can be adjusted by the operator. We describe essential monitoring and robustness tools which enabled the success at the competition. Finally, we analyze our performance at the competition finals and discuss lessons learned.

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