HORUS: A Mixed Reality Interface for Managing Teams of Mobile Robots

要約

複合現実感(MR)インタフェースは、移動ロボットの制御のために広く研究されているが、ロボットのチーム管理への応用に関する研究は限られている。本稿ではHORUSを紹介する：HORUS: Holistic Operational Reality for Unified Systems）は、複数の移動ロボットを同時に管理するための包括的なツール群を提供する複合現実感インタフェースである。HORUSにより、オペレータはミニマップ（地上局）から、個々のロボットの状態を監視し、リアルタイムに投影されるセンサデータを可視化し、単一のロボット、チームのサブセット、またはグループ全体にタスクを割り当てることができる。また、ミニマップ上のロボットモデルとその変形を観察しながら遠隔操作を行うミニマップモードと、シングルビューまたはステレオビュー（3D）のいずれかでフラットなスクリーンのようなビューを提供するセミインマーシブモードという、異なる遠隔操作モードを提供する。我々は、参加者がHORUSを使用して、捜索や救助作業をシミュレートし、環境内の手がかりを見つけるというタスクを課された移動ロボットのチームを管理するユーザー研究を実施した。この研究では、HORUSの完全なチーム管理機能と個々のロボットの遠隔操作機能を比較した。この実験により、複数ロボットの協調におけるHORUSの汎用性と有効性が検証され、ダイナミックなチームベースの環境における人間とロボットの協調を促進する可能性が示された。

要約(オリジナル)

Mixed Reality (MR) interfaces have been extensively explored for controlling mobile robots, but there is limited research on their application to managing teams of robots. This paper presents HORUS: Holistic Operational Reality for Unified Systems, a Mixed Reality interface offering a comprehensive set of tools for managing multiple mobile robots simultaneously. HORUS enables operators to monitor individual robot statuses, visualize sensor data projected in real time, and assign tasks to single robots, subsets of the team, or the entire group, all from a Mini-Map (Ground Station). The interface also provides different teleoperation modes: a mini-map mode that allows teleoperation while observing the robot model and its transform on the mini-map, and a semi-immersive mode that offers a flat, screen-like view in either single or stereo view (3D). We conducted a user study in which participants used HORUS to manage a team of mobile robots tasked with finding clues in an environment, simulating search and rescue tasks. This study compared HORUS’s full-team management capabilities with individual robot teleoperation. The experiments validated the versatility and effectiveness of HORUS in multi-robot coordination, demonstrating its potential to advance human-robot collaboration in dynamic, team-based environments.

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