TeleFMG: A Wearable Force-Myography Device for Natural Teleoperation of Multi-finger Robotic Hands

要約

遠隔操作により、ユーザーは離れた場所からタスクを実行できます。
したがって、ユーザーはロボット システムの操作を通じて長距離環境と対話できます。
多くの場合、ユーザーを危険から遠ざけながら危険な作業 (災害地域や化学プラントでの作業など) を実行するには、遠隔操作が必要になります。
それにもかかわらず、一般的なアプローチでは、多くの場合、煩雑で不自然な使用法が提供されます。
このレターでは、ユーザーの手の自然な動きを通じて多指ロボットハンドを遠隔操作するアプローチである TeleFMG を提案します。
低コストのウェアラブルな Force-Myography (FMG) デバイスを使用することで、ユーザーの前腕の筋骨格活動が手のポーズにマッピングされ、ロボットハンドによって模倣されます。
マッピングは、前腕上のセンサーの空間的位置と F​​MG 信号の時間的依存性を考慮したデータベースのモデルによって実行されます。
一連の実験は、遠隔操作者が直観的かつ自然な指の動きを通じて複数の指を持つ手を制御できることを示しています。
さらに、新規ユーザーへの転送についても実証します。

要約(オリジナル)

Teleoperation enables a user to perform tasks from a remote location. Hence, the user can interact with a long-distance environment through the operation of a robotic system. Often, teleoperation is required in order to perform dangerous tasks (e.g., work in disaster zones or in chemical plants) while keeping the user out of harm’s way. Nevertheless, common approaches often provide cumbersome and unnatural usage. In this letter, we propose TeleFMG, an approach for teleoperation of a multi-finger robotic hand through natural motions of the user’s hand. By using a low-cost wearable Force-Myography (FMG) device, musculoskeletal activities on the user’s forearm are mapped to hand poses which, in turn, are mimicked by a robotic hand. The mapping is performed by a data-based model that considers spatial positions of the sensors on the forearm along with temporal dependencies of the FMG signals. A set of experiments show the ability of a teleoperator to control a multi-finger hand through intuitive and natural finger motion. Furthermore, transfer to new users is demonstrated.

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