AdaptiX — A Transitional XR Framework for Development and Evaluation of Shared Control Applications in Assistive Robotics

要約

運動障害を持つ人々に力を与えるための継続的な取り組みと、一般大衆による技術の受け入れの増加に伴い、協働ロボット アームなどの支援技術の人気が高まっています。
しかし、その広範な成功は、ユーザビリティの問題、特に自律性の連続体に沿ったユーザー入力とソフトウェア制御の間の差異によって制限されています。
これに対処するために、共有制御の概念は、ユーザーの自律性の目標を絞った向上と、一定レベルのコンピューター支援を組み合わせる機会を提供します。
このペーパーでは、高解像度シミュレーション環境で共有制御アプリケーションを開発および評価するための、無料のオープンソース AdaptiX XR フレームワークについて説明します。
初期フレームワークは、仮想現実 (VR) のサンプル シナリオを備えたシミュレートされたロボット アーム、複数の標準制御インターフェイス、および特殊な記録/再生システムで構成されます。
AdaptiX は特定の研究ニーズに合わせて簡単に拡張できるため、ヒューマン ロボット インタラクション (HRI) 研究者は、研究の初期段階で実際の物理的なロボット アームを必要とせずに、新しいインタラクション方法、介入戦略、およびマルチモーダル フィードバック技術を迅速に設計およびテストできます。
アイデア出し、プロトタイピング、評価。
また、ロボット オペレーティング システム (ROS) の統合により、シミュレーションと現実のギャップを生じることなく、PhysicalTwin アプローチで実際のロボット アームを制御できるようになります。
ここでは、AdaptiX の機能と制限を詳細にレビューし、フレームワークに基づいた 3 つの研究体系を紹介します。
AdaptiX には https://adaptix.robot-research.de からアクセスできます。

要約(オリジナル)

With the ongoing efforts to empower people with mobility impairments and the increase in technological acceptance by the general public, assistive technologies, such as collaborative robotic arms, are gaining popularity. Yet, their widespread success is limited by usability issues, specifically the disparity between user input and software control along the autonomy continuum. To address this, shared control concepts provide opportunities to combine the targeted increase of user autonomy with a certain level of computer assistance. This paper presents the free and open-source AdaptiX XR framework for developing and evaluating shared control applications in a high-resolution simulation environment. The initial framework consists of a simulated robotic arm with an example scenario in Virtual Reality (VR), multiple standard control interfaces, and a specialized recording/replay system. AdaptiX can easily be extended for specific research needs, allowing Human-Robot Interaction (HRI) researchers to rapidly design and test novel interaction methods, intervention strategies, and multi-modal feedback techniques, without requiring an actual physical robotic arm during the early phases of ideation, prototyping, and evaluation. Also, a Robot Operating System (ROS) integration enables the controlling of a real robotic arm in a PhysicalTwin approach without any simulation-reality gap. Here, we review the capabilities and limitations of AdaptiX in detail and present three bodies of research based on the framework. AdaptiX can be accessed at https://adaptix.robot-research.de.

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