iCub3 Avatar System: Enabling Remote Fully-Immersive Embodiment of Humanoid Robots

要約

私たちは、人間のオペレーターによる人型ロボットの実現を容易にするように設計されたアバター システムを紹介します。このシステムは、イタリア技術研究所 (IIT) で開発された人型ロボット iCub3 によって検証されています。
より正確には、この論文の貢献は 2 つあります。まず、iCub シリーズの約 15 年間の開発を経て、最新の重要な改良点を統合したロボット アバターとしてヒューマノイド iCub3 を紹介します。
次に、視覚、聴覚、触覚、重量、触覚などの包括的な感覚フィードバックを備えた、移動、操作、音声、顔の表情などの側面を網羅するヒューマノイド ロボットを人間が具現化できる多用途のアバター システムを紹介します。
それぞれが特定の要件に合わせて調整されたいくつかのアバター アーキテクチャ インスタンスを実装することによってシステムを検証します。
まず、遠隔の受信者との言語的、非言語的、および物理的なインタラクション用に最適化されたアーキテクチャを評価しました。
このテストには、ジェノヴァにいるオペレーターと、約 290 km 離れたヴェネチアのビエンナーレ ディ ヴェネツィアにいるアバターが関与しており、オペレーターが遠隔地からイタリア美術展を訪れることができるようになりました。
次に、著名な世界デジタル イノベーション フェスティバルである We Make Future ショーで、受信者の物理的なコラボレーションとライブのステージ上での一般参加のために最適化されたアーキテクチャを評価しました。
この例では、オペレーターはジェノヴァにいて、アバターは約 300 km 離れたリミニで動作し、約 2000 人の観客の前でステージ上に運ぶペイロードをアバターに託した受信者と対話しました。
3 番目に、ANA Avatar XPrize コンテストのために iCub チームによって実装されたアーキテクチャを紹介します。

要約(オリジナル)

We present an avatar system designed to facilitate the embodiment of humanoid robots by human operators, validated through iCub3, a humanoid developed at the Istituto Italiano di Tecnologia (IIT). More precisely, the contribution of the paper is twofold: first, we present the humanoid iCub3 as a robotic avatar which integrates the latest significant improvements after about fifteen years of development of the iCub series; second, we present a versatile avatar system enabling humans to embody humanoid robots encompassing aspects such as locomotion, manipulation, voice, and face expressions with comprehensive sensory feedback including visual, auditory, haptic, weight, and touch modalities. We validate the system by implementing several avatar architecture instances, each tailored to specific requirements. First, we evaluated the optimized architecture for verbal, non-verbal, and physical interactions with a remote recipient. This testing involved the operator in Genoa and the avatar in the Biennale di Venezia, Venice – about 290 Km away – thus allowing the operator to visit remotely the Italian art exhibition. Second, we evaluated the optimised architecture for recipient physical collaboration and public engagement on-stage, live, at the We Make Future show, a prominent world digital innovation festival. In this instance, the operator was situated in Genoa while the avatar operates in Rimini – about 300 Km away – interacting with a recipient who entrusted the avatar a payload to carry on stage before an audience of approximately 2000 spectators. Third, we present the architecture implemented by the iCub Team for the ANA Avatar XPrize competition.

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