A Comparison Between Joint Space and Task Space Mappings for Dynamic Teleoperation of an Anthropomorphic Robotic Arm in Reaction Tests
A Comparison Between Joint Space and Task Space Mappings for Dynamic Teleoperation of an Anthropomorphic Robotic Arm in Reaction Tests
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反应测试中拟人机械臂动态遥操作的关节空间与任务空间映射的比较
DOI：
10.1109/icra48506.2021.9561368
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ramos, Joao
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang, Sunyu;Murphy, Kevin;Kenney, Dillan;Ramos, Joao
远程操作-即，用人的运动来控制机器人-证明了使类人机器人能够像人一样动态地运动的前景。但如何将人类运动映射到类人机器人很重要，因为人类和类人机器人很少有相同的拓扑结构和尺寸。这项工作提出了一个实验研究，利用反应测试比较关节空间和任务空间映射的动态遥操作的拟人机器人手臂，具有人类水平的动态运动能力。实验结果表明，机器人实现了类似的，在某些情况下，人类水平的动态性能与映射的六个参与人类受试者。所有的科目成为熟练的遥控机器人与两个映射实践后，尽管科目和机器人的大小和链接长度比不同，遥控操作需要的科目移动不直观。然而，大多数受试者开发他们的遥操作profitness更快地与任务空间映射比联合空间映射后，类似的实践量。这项研究还表明了潜在的价值三维任务空间映射，遥操作训练模拟器，和力反馈给人类飞行员直观和动态的遥控操作的人形机器人的手臂。
Teleoperation—i.e., controlling a robot with human motion—proves promising in enabling a humanoid robot to move as dynamically as a human. But how to map human motion to a humanoid robot matters because a human and a humanoid robot rarely have identical topologies and dimensions. This work presents an experimental study that utilizes reaction tests to compare joint space and task space mappings for dynamic teleoperation of an anthropomorphic robotic arm that possesses human-level dynamic motion capabilities. The experimental results suggest that the robot achieved similar and, in some cases, human-level dynamic performances with both mappings for the six participating human subjects. All subjects became proficient at teleoperating the robot with both mappings after practice, despite that the subjects and the robot differed in size and link length ratio and that the teleoperation required the subjects to move unintuitively. Yet, most subjects developed their teleoperation proficiencies more quickly with task space mapping than with joint space mapping after similar amounts of practice. This study also indicates the potential values of three-dimensional task space mapping, a teleoperation training simulator, and force feedback to the human pilot for intuitive and dynamic teleoperation of a humanoid robot’s arms.
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通讯作者：
D. Rakita;Bilge Mutlu;Michael Gleicher
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