MorphoArms: Morphogenetic Teleoperation of Multimanual Robot

要約

現在、飛行、歩行、掴みが可能な無人航空機 (UAV) はほとんどありません。
これらすべての機能を備えたドローンは、さまざまな種類の地形の監視や探索、救助活動などの複雑なタスクのパフォーマンスを大幅に向上させることができます。
本稿では、形態形成シャーシとハンドジェスチャ認識遠隔操作システムからなる新しいシステム、MorphoArms について紹介します。
形態形成シャーシの機構、電子機器、制御アーキテクチャ、および歩行動作について説明します。
このロボットは、4 本のロボットの手足を使用して歩行し、物体をつかむことができます。
4 つの自由度を持つロボットの手足は、歩行時には歩行器として、環境内でアクションを実行するときにはマニピュレータとして使用されます。
ロボット制御システムは遠隔操作を使用して実装されており、コマンドは手のジェスチャーによって与えられます。
モーション キャプチャ システムは、ユーザーの手を追跡し、ジェスチャーを認識するために使用されます。
ロボットの制御方法は、10 人のユーザーを対象とした研究で実験的にテストされました。
評価には 3 つのアンケート (NASA TLX、SUS、UEQ) が含まれていました。
その結果、提案したシステムは56%のシステムよりも使いやすく、魅力、刺激、新規性の点で平均以上の評価を得た。

要約(オリジナル)

Nowadays, there are few unmanned aerial vehicles (UAVs) capable of flying, walking and grasping. A drone with all these functionalities can significantly improve its performance in complex tasks such as monitoring and exploring different types of terrain, and rescue operations. This paper presents MorphoArms, a novel system that consists of a morphogenetic chassis and a hand gesture recognition teleoperation system. The mechanics, electronics, control architecture, and walking behavior of the morphogenetic chassis are described. This robot is capable of walking and grasping objects using four robotic limbs. Robotic limbs with four degrees-of-freedom are used as pedipulators when walking and as manipulators when performing actions in the environment. The robot control system is implemented using teleoperation, where commands are given by hand gestures. A motion capture system is used to track the user’s hands and to recognize their gestures. The method of controlling the robot was experimentally tested in a study involving 10 users. The evaluation included three questionnaires (NASA TLX, SUS, and UEQ). The results showed that the proposed system was more user-friendly than 56% of the systems, and it was rated above average in terms of attractiveness, stimulation, and novelty.

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