A Virtual Reality Teleoperation Interface for Industrial Robot Manipulators

要約

私たちは、市販の仮想現実 (VR) インターフェイスを介して産業用ロボット マニピュレーターを遠隔操作する問題に取り組みます。
ロボットマニピュレーターの VR 遠隔操作に関するこれまでの研究は、主に協働または研究用ロボット プラットフォーム (ダイナミクスと制約が産業用ロボット アームとは異なる) に焦点を当てているか、ロボットのダイナミクスがそれほど重要ではないタスク (例: ピック アンド プレース タスク) のみに焦点を当てていました。
私たちは、接触の多いさまざまな操作作業において産業用ロボット マニピュレータを効果的に遠隔移動させるための市販の VR インターフェイスの使用法を調査します。
トルクと速度の制御が公開されておらず、位置制御がブラックボックス コントローラーを介して仲介されるため、ロボット アームの VR 制御に標準的な手法を適用することは産業用プラットフォームでは困難であることがわかりました。
これらの問題を軽減するために、オペレータが巧みな操作タスクで VR インターフェイスを備えた産業用ロボット アームを効果的に遠隔操作できるようにするための、コマンド信号を処理するための簡素化されたフィルタリング アプローチを提案します。
私たちの調査結果が、ロボット実務者がロボットマニピュレーター用の効果的な VR 遠隔操作インターフェイスを実装およびセットアップするのに役立つことを願っています。
提案された方法は、実行中のロボットの非常に正確な動きも伴う可能性のある、接触が多い操作タスクのさまざまな方法で実証されています (ビデオは https://www.youtube.com/watch?v=OhkCB9mOaBc でご覧いただけます)。

要約(オリジナル)

We address the problem of teleoperating an industrial robot manipulator via a commercially available Virtual Reality (VR) interface. Previous works on VR teleoperation for robot manipulators focus primarily on collaborative or research robot platforms (whose dynamics and constraints differ from industrial robot arms), or only address tasks where the robot’s dynamics are not as important (e.g: pick and place tasks). We investigate the usage of commercially available VR interfaces for effectively teleoeprating industrial robot manipulators in a variety of contact-rich manipulation tasks. We find that applying standard practices for VR control of robot arms is challenging for industrial platforms because torque and velocity control is not exposed, and position control is mediated through a black-box controller. To mitigate these problems, we propose a simplified filtering approach to process command signals to enable operators to effectively teleoperate industrial robot arms with VR interfaces in dexterous manipulation tasks. We hope our findings will help robot practitioners implement and setup effective VR teleoperation interfaces for robot manipulators. The proposed method is demonstrated on a variety of contact-rich manipulation tasks which can also involve very precise movement of the robot during execution (videos can be found at https://www.youtube.com/watch?v=OhkCB9mOaBc)

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