The Use of Gaze-Derived Confidence of Inferred Operator Intent in Adjusting Safety-Conscious Haptic Assistance

要約

危険な状況下で人間が直接作業を行うことは必ずしも可能ではなく、遠隔操作ロボットによる遠隔作業が増加している。しかし、遠隔操作は、触覚を含むいくつかの感覚からのフィードバックが欠落していることや、オペレータに提示される映像フィードバックに奥行きがないことなどにより、オペレータがロボットとの間に断絶を感じるため、困難である。この問題を克服するために、提案システムは、操作者の意図を能動的に推測し、予測された意図に基づいて支援を提供する。さらに、推論された意図の信頼度を計算する新しい手法により、ヒューマン・イン・ザ・ループ制御を修正する。操作者の視線は、ロボットによる操作を開始する前に、直感的に対象を示すために採用される。ポテンシャルフィールド法を用いて、意図されたターゲットに向かう誘導力を提供し、安全境界によって損傷のリスクを低減する。操作者の意図に対する信頼度に基づいてこれらのアシストを変更することで、より自然な制御が可能となり、ロボットは人間の主人を直感的に理解することができる。初期検証の結果、システムは精度、実行時間を向上させ、オペレータのミスを減らす能力を示している。

要約(オリジナル)

Humans directly completing tasks in dangerous or hazardous conditions is not always possible where these tasks are increasingly be performed remotely by teleoperated robots. However, teleoperation is difficult since the operator feels a disconnect with the robot caused by missing feedback from several senses, including touch, and the lack of depth in the video feedback presented to the operator. To overcome this problem, the proposed system actively infers the operator’s intent and provides assistance based on the predicted intent. Furthermore, a novel method of calculating confidence in the inferred intent modifies the human-in-the-loop control. The operator’s gaze is employed to intuitively indicate the target before the manipulation with the robot begins. A potential field method is used to provide a guiding force towards the intended target, and a safety boundary reduces risk of damage. Modifying these assistances based on the confidence level in the operator’s intent makes the control more natural, and gives the robot an intuitive understanding of its human master. Initial validation results show the ability of the system to improve accuracy, execution time, and reduce operator error.

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