Robust Immersive Telepresence and Mobile Telemanipulation: NimbRo wins ANA Avatar XPRIZE Finals

要約

ロボット アバター システムは、距離を縮め、移動の必要性を減らすことを約束します。
我々は、国際的な ANA アバター XPRIZE コンペティションで 500 万ドルのグランプリを受賞した、最新の NimbRo アバター システムを紹介します。このコンペでは、参加者は、短期間の訓練を受けたオペレーターが操作できる直感的で没入型のロボット テレプレゼンス システムを構築する必要がありました。
準決勝で使用されたシステムと比較して、決勝での主な改善点について説明します。電源および通信テザーなしで動作するために、バッテリーと堅牢な冗長無線通信システムを統合しました。
ビデオおよびオーディオ データは、低遅延の HEVC および Opus コーデックを使用して圧縮されます。
抵抗力を調整可能な新しい移動制御装置を提案します。
柔軟性を高めるために、オペレータはロボットの上半身の高さを調整できます。
競技会での成功を可能にした重要な監視ツールと堅牢性ツールについて説明します。
最後に、決勝戦でのパフォーマンスを分析し、得られた教訓について話し合います。

要約(オリジナル)

Robotic avatar systems promise to bridge distances and reduce the need for travel. We present the updated NimbRo avatar system, winner of the $5M grand prize at the international ANA Avatar XPRIZE competition, which required participants to build intuitive and immersive robotic telepresence systems that could be operated by briefly trained operators. We describe key improvements for the finals, compared to the system used in the semifinals: To operate without a power- and communications tether, we integrated a battery and a robust redundant wireless communication system. Video and audio data are compressed using low-latency HEVC and Opus codecs. We propose a new locomotion control device with tunable resistance force. To increase flexibility, the robot’s upper-body height can be adjusted by the operator. We describe essential monitoring and robustness tools which enabled the success at the competition. Finally, we analyze our performance at the competition finals and discuss lessons learned.

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