Heavy lifting tasks via haptic teleoperation of a wheeled humanoid

要約

ヒューマノイドロボットは、重いオブジェクトの持ち上げや輸送など、全身調整を必要とするタスクを実行することにより、身体的に厳しい環境で人間の労働者をサポートできます。これらのタスクは、動的なモバイル操作（DMM）と呼ばれ、動的な相互作用の下での移動、操作、姿勢の同時制御が必要です。
このペーパーでは、重いペイロードを運ぶための高さ調整可能な車輪付きヒューマノイドロボットのDMMのテレオ操作フレームワークを紹介します。
ヒューマンマシンインターフェイス（HMI）により、人間の動きをキャプチャし、触覚フィードバックを適用することにより、人間のパイロットからロボットへの全身運動をリターゲティングできます。
パイロットはボディの動きを使用してロボットの姿勢と運動を調節し、腕の動きは操作をガイドします。実際の時間の触覚フィードバックはエンドエフェクターレンチとバランス関連の合図を提供し、人間の知覚とロボット環境の相互作用の間のループを閉じます。
さまざまなレベルのバランス支援を提供するさまざまなテレロコモーションマッピングを評価し、パイロットがペイロード誘導障害に応じて手動または自動的にロボットの無駄を規制できるようにします。
このシステムは、最大2.5 kg（ロボット質量の21％）までのバーベルとボックスの動的な持ち上げを含む実験で検証され、パイロットガイダンスの下での協調的な全身制御、身長の変動、および妨害の取り扱いを実証します。
ビデオデモは、https：//youtu.be/jf270_bg1h8?feature = sharedにあります

要約(オリジナル)

Humanoid robots can support human workers in physically demanding environments by performing tasks that require whole-body coordination, such as lifting and transporting heavy objects.These tasks, which we refer to as Dynamic Mobile Manipulation (DMM), require the simultaneous control of locomotion, manipulation, and posture under dynamic interaction forces. This paper presents a teleoperation framework for DMM on a height-adjustable wheeled humanoid robot for carrying heavy payloads. A Human-Machine Interface (HMI) enables whole-body motion retargeting from the human pilot to the robot by capturing the motion of the human and applying haptic feedback. The pilot uses body motion to regulate robot posture and locomotion, while arm movements guide manipulation.Real time haptic feedback delivers end effector wrenches and balance related cues, closing the loop between human perception and robot environment interaction. We evaluate the different telelocomotion mappings that offer varying levels of balance assistance, allowing the pilot to either manually or automatically regulate the robot’s lean in response to payload-induced disturbances. The system is validated in experiments involving dynamic lifting of barbells and boxes up to 2.5 kg (21% of robot mass), demonstrating coordinated whole-body control, height variation, and disturbance handling under pilot guidance. Video demo can be found at: https://youtu.be/jF270_bG1h8?feature=shared

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