Brain-Computer Interface meets ROS: A robotic approach to mentally drive telepresence robots
University of Padova(帕多瓦大学);Politecnico di Milano(米兰理工大学);Istituto Italiano di Tecnologia (IIT)(意大利理工学院);École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院)
本文展示和评估了一种新的方法,将非侵入性的脑机接口(BCI)与机器人操作系统(ROS)精神驱动的远程呈现机器人。通过使用人脑信号控制移动终端可能会改善患有严重身体残疾的人或无法再移动的老年人的生活质量。因此,由于与机器人的视频流连接,BCI用户能够与位于不同房间的亲戚和朋友积极互动。为了便于通过BCI控制机器人,我们探索了新的基于ROS的导航和避障算法,使系统更安全,更可靠。在这方面,机器人可以利用环境的两个地图,一个用于定位,一个用于导航,并且BCI用户也可以使用这两个地图来在机器人移动时观察机器人的位置。如实验结果所示,用户的认知工作量减少,减少了完成任务所需的命令数量,并帮助他/她保持注意力更长的时间。
2019-04-04 cs.RO
Sharing but Not Caring: Similar Outcomes for Shared Control and Switching Control in Telepresence-Robot Navigation
Faculty of Information Technology and Electrical Engineering, University of Oulu(奥卢大学信息科技与电气工程学院);Department of Advanced Computing Sciences, Maastricht University(马斯特里赫特大学高级计算科学系)
本研究开发并评估了远程临场机器人导航中的共享控制方法,与切换控制相比,共享控制保持效率但未显著降低任务负荷,需进一步研究影响因素。
2025-09-06 cs.RO
A Multi-View 3D Telepresence System for XR Robot Teleoperation
Institute for Anthropomatics and Robotics, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院人类学与机器人研究所);Institute of Human and Industrial Engineering, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院人因与工业工程研究所)
本文提出一种多视角VR临场系统,通过融合三视角几何数据生成GPU加速点云渲染,并结合腕部RGB流提供高分辨率局部细节,实验证明其在远程操控任务中表现优异。
2026-04-04 cs.RO
TeLeMan: Teleoperation for Legged Robot Loco-Manipulation using Wearable IMU-based Motion Capture
University of Leeds(利兹大学);University College London(伦敦大学学院)
人命无价当需要完成危险或危及生命的任务时,机器人平台可能是替代人类操作员的理想选择。我们在这项工作中所关注的这样一项任务就是爆炸物的处置。机器人远程呈现有可能提供安全解决方案,因为移动机器人在多种环境中运行时显示出强大的能力。然而,与人类操作相比,在这个阶段,自主性可能具有挑战性和风险。远程操作可能是机器人完全自主和人类存在之间的妥协。在本文中,我们提出了一个相对便宜的解决方案,用于远程呈现和机器人远程操作,以协助爆炸物处理,使用腿式机械手(即,嵌入有操纵器和RGB-D传感器的有腿四足机器人)。针对四足机器人全身控制的非平凡问题,提出了一种新的系统集成方法。我们的系统是基于一个可穿戴的基于IMU的运动捕捉系统,用于遥操作和VR头显的视觉临场感。我们实验验证我们的方法在现实世界中,为本地操作任务,需要全身机器人控制和视觉临场感。
2022-09-21 cs.RO
Designing Telepresence Robots to Support Place Attachment
University of Wisconsin–Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
本文设计并评估支持多人访问、人类或对话代理引导的远程呈现机器人,通过38名校友回访母校的研究识别四类用户角色,并提出增强地方依恋的设计启示。
2025-01-06 cs.HC cs.RO
Demo: Edge-centric Telepresence Avatar Robot for Geographically Distributed Environment
TCS Research & Innovation(塔塔咨询服务研究与创新部)
在这十年中,使用机器人平台进行远程呈现应用已经变得非常重要。在这方面,远程会议、小组讨论以及研讨会和会议中的演示/演讲等场景备受关注。尽管存在用于这种远程呈现应用的一些机器人平台,但是它们在远程人与部署在另一地理位置中的化身机器人之间的通信和交互中缺乏效率。此外,这些现有系统通常以云为中心,这增加了其网络开销问题。在本演示中,我们开发并测试了一个框架,该框架将云和边缘中心系统的最佳功能与新设计的通信协议结合在一起。我们的解决方案增加了对现有系统的改进,在地理上分布的环境中的通信的鲁棒性和有效性。
2020-07-25 cs.NI cs.RO
NimbRo Avatar: Interactive Immersive Telepresence with Force-Feedback Telemanipulation
University of Bonn(波恩大学)
机器人化身承诺具有类似人类的操纵和通信能力的沉浸式远程操作。我们提出了这样一个化身系统,沉浸式3D可视化和透明的力反馈遥控操作的关键组成部分的基础上。我们的化身机器人具有拟人化双手手臂配置与灵巧的手。远程人类操作员通过基于外骨骼的操作站驱动手臂和手指,该操作站在手腕处和每个手指处提供力反馈。机器人躯干安装在一个完整的基础上,在典型的室内场景中提供运动能力,使用3D方向舵设备进行控制。最后,该机器人具有一个带有立体摄像头的6D可移动头部,可将图像传输到操作员佩戴的VR HMD。运动延迟使用球形渲染隐藏。头部还带有一个远程呈现屏幕,显示操作员的合成图像与面部动画,这使得能够与远程人员直接交互。我们成功地评估了我们的系统,无论是在用户研究与未经培训的操作员,以及一个更长,更复杂的综合任务。我们讨论了从试验中吸取的教训和可能的改进。
2021-09-28 cs.RO
Unwinding Rotations Reduces VR Sickness in Nonsimulated Immersive Telepresence
Wrocław University of Science and Technology(沃拉夫大学科学与技术学院);University of Oulu(奥卢大学);Maastricht University(马斯特里赫特大学);University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
针对真实机器人沉浸式遥临场中VR晕动症问题,研究验证解旋旋转方法可在不显著影响三维检查任务表现的同时,提升用户舒适度并减轻VR晕动症。
2025-09-30 cs.RO
Stitching Videos from a Fisheye Lens Camera and a Wide-Angle Lens Camera for Telepresence Robots
Beijing Institute of Technology(北京理工大学)
许多远程呈现机器人都配备了一个面向前方的摄像头用于视频通信,一个面向下方的摄像头用于导航。在本文中,我们提出了缝合视频从FF相机与广角镜头和DF相机与鱼眼镜头的遥现机器人。我们的目标是提供更紧凑和有效的视觉反馈的用户界面的遥现机器人与用户友好的交互体验。为此,我们提出了一种基于多单应性的视频拼接方法,该方法将来自广角相机和鱼眼相机的视频拼接在一起。该方法包括视频图像对齐,接缝切割,图像融合。基于多单应性对准算法,直接将广角视频图像与鱼眼视频图像进行对准,无需标定、畸变校正和反扭曲等过程。因此,我们可以获得一个拼接的视频与形状保持在非重叠区域和对准的重叠区域的远程呈现。为了减轻在远程呈现机器人驱动期间由移动对象和/或移动相机引起的重影效应,找到用于对准的视频合成的最佳接缝,并且考虑空间和时间相干性,将在后续帧中更新最佳接缝。最后拼接的视频通过基于最佳接缝的图像混合来创建。我们进行了用户研究,以证明我们的方法的有效性和优越性的遥现机器人与拼接视频作为视觉反馈。
2019-03-15 cs.CV cs.HC cs.RO
HoloBots: Augmenting Holographic Telepresence with Mobile Robots for Tangible Remote Collaboration in Mixed Reality
University of Tsukuba(筑波大学);University of Calgary(卡尔加里大学)
本文提出HoloBots系统,通过同步全息用户运动与桌面移动机器人,实现混合现实中的有形远程协作,显著提升了用户的共存感和共享体验。
2023-07-30 cs.HC cs.RO
"This really lets us see the entire world:" Designing a conversational telepresence robot for homebound older adults
University of Wisconsin–Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学)
本文通过需求发现和技术探针研究,设计对话式远程临场机器人,帮助居家老年人探索外界、回忆和社交参与,并提出机器人主动引导和对话设计见解。
2024-05-23 cs.HC cs.RO
Social and Telepresence Robots for Accessibility and Inclusion in Small Museums
Department of Computer Science, University of Turin, Italy(都灵大学计算机科学系);Department of Humanities, University of Turin, Italy(都灵大学人文学系);Department of Historical Studies, University of Turin, Italy(都灵大学历史研究系);Museum of the Holy Shroud, Turin, Italy(圣裹尸布博物馆);Unione Montana Comuni Olimpici Via Lattea, Cesana Torinese, Italy(奥林匹克联合委员会)
ROBSO-PM项目旨在利用社交与临场感机器人改善小型博物馆无障碍性,通过向导和远程访问应用支持包容性参观,并探索叙事、个性化及人机协作等关键研究主题。
2025-08-08 cs.HC cs.RO
Framing Effects on Privacy Concerns about a Home Telepresence Robot
Oregon State University(俄勒冈州立大学)
隐私敏感机器人是HRI研究的一个新兴领域。关于隐私的判断似乎是上下文相关的,但没有一个有前途的工作上下文的“框架”集中在隐私问题。这项工作研究的影响,上下文的“框架”对本地用户的隐私判断在家庭网真设置。我们的方法包括使用一个在线问卷,收集响应的动画视频的远程呈现机器人框架后,人们与介绍性段落。四项研究的结果表明,操纵机器人操作员的身份之间的陌生人和亲密的红颜知己很大的影响。这种框架效应似乎在几个视频中持续存在。这些发现提醒HRI研究人员,框架的变化可能导致他们的结果无法复制或推广。我们还建议,机器人的设计,以鼓励或阻止某些帧。
2019-11-12 cs.CY cs.HC cs.RO
NimbRo wins ANA Avatar XPRIZE Immersive Telepresence Competition: Human-Centric Evaluation and Lessons Learned
University of Bonn(波恩大学)
本研究介绍了NimbRo团队研发的具备移动、操作与通信能力的沉浸式机器人化身系统,该系统赢得ANA Avatar XPRIZE竞赛,文中还分析了参赛情况、培训经验并通过用户研究验证了系统的直观易用性。
2023-08-28 cs.RO
Remote Mobile Manipulation with the Centauro Robot: Full-body Telepresence and Autonomous Operator Assistance
University of Bonn(波恩大学);Italian Institute of Technology(意大利技术研究院);Scuola Superiore Sant’Anna(圣安娜高等研究院);RWTH Aachen University(亚琛工业大学);The University of Manchester(曼彻斯特大学)
解决难以接近和危险环境中的移动操作任务是机器人支持人类的重要应用。示例领域是在月球和其他行星上建造和维护载人和无人站。合适的平台需要灵活且鲁棒的硬件、允许在各种地形中导航的运动方法、灵巧的操纵能力以及相应的用户界面。我们提出了CENTAURO系统,它已被设计用于这些要求,并由Centauro机器人和一套先进的操作员界面与互补的力量,使系统能够解决广泛的现实移动操作任务。该机器人拥有一个半人半马的身体计划,并由扭矩控制的顺应性致动器驱动。四个铰接腿结束在转向轮允许全方位驾驶以及使步骤。一个拟人的上身,两个手臂结束在五指手,使人类一样的操纵。机器人通过一套多模态传感器感知环境。由此产生的平台复杂性超出了大多数已知系统的复杂性,这将重点放在合适的操作员界面上。操作员可以通过远程呈现套装控制机器人,这允许灵活地解决各种移动操作任务。不同自主水平的运动和操纵功能支持操作。所提出的用户界面使得能够解决各种各样的任务,而无需先前的特定于任务的培训。集成系统进行评估,在众多的遥控实验,以及所吸取的经验教训。
2019-08-05 cs.RO
A Study of Preference and Comfort for Users Immersed in a Telepresence Robot
University of Oulu(奥卢大学)
在本文中,我们表明,解开沉浸在一个远程呈现机器人的用户的旋转是首选,并可能会增加存在或“在那里”的感觉。沉浸式远程呈现是指用户佩戴盔装显示器,在另一个位置化身为一个配备360°摄像头的移动机器人,这样用户就可以移动机器人并与周围的人进行交流。通过展开旋转,用户在保持静止的同时不会通过盔装显示器感知到旋转运动,从而避免了导致VR疾病的主要原因感官不匹配。我们进行了用户研究(N=32)的多莉移动机器人平台上,模仿早期类似的研究模拟。与模拟研究不同,在这项研究中,参与者所遭受的VR疾病或他们觉得更舒适的条件(解旋或自动旋转)没有显着差异。然而,参与者仍然更喜欢放松状态,他们认为这会带来更强烈的在场感,这是自然交流的一个主要部分。我们表明,参加者乘坐一个真正的远程呈现机器人感知距离同样适合在模拟,提出进一步的证据,VR作为机器人和人机交互的研究平台的适用性。
2022-03-05 cs.HC cs.MM cs.RO
Teledrive: An Embodied AI based Telepresence System
TCS Research(TCS研究院)
本文提出Teledrive,一种基于具身AI的远程呈现机器人系统,通过基于AreaGoal的导航、语音交互、人员跟随及松耦合硬件设计,实现低干预的远程护理,并通过实验验证了其有效性。
2024-06-01 cs.RO
HI-DWA: Human-Influenced Dynamic Window Approach for Shared Control of a Telepresence Robot
University of Oulu(奥卢大学)
本文考虑的问题,使用户修改的遥现机器人的路径。机器人能够自主导航到用户预定义的目标,但用户可能仍然想要修改路径,例如,远离其他人,或者更接近她想在路上看到的地标。我们提出了人为影响的动态窗口方法(HI-DWA),一个共享的控制方法,旨在基于动态窗口方法(DWA),允许用户影响的控制输入给机器人的远程呈现机器人。为了验证所提出的方法,我们在虚拟现实(VR)中进行了用户研究(N=32),比较HI-DWA与自主导航和手动控制之间的切换,用于控制在虚拟环境中移动的模拟临场感机器人。结果表明,用户使用HI-DWA控制器更快地达到了他们的目标,并发现它更容易使用。这两种方法的偏好是平分的。定性分析显示,参与者更喜欢在两种模式之间切换的一个主要原因是控制感。我们还分析了不同的输入方法,操纵杆和手势,对偏好和感知工作量的影响。
2022-07-25 cs.HC cs.MM cs.RO
Analysis of User Preferences for Robot Motions in Immersive Telepresence
University of Oulu(奥卢大学);Centro de Investigación en Matemáticas (CIMAT)(数学研究中心(CIMAT))
本文研究了临场感机器人的运动是如何通过盔装显示器影响沉浸在机器人中的人的。特别地,我们探索了分段线性路径的元素与平滑路径上的相同元素相比的偏好、舒适度和自然度。在一项用户研究中,36名受试者观看了通过虚拟现实中模拟博物馆的三条不同路径的全景视频,并回答了关于每条路径的问卷。和转弯的特性。偏好也与用户感知的自然度密切相关,这主要取决于看到显著物体的能力,到墙壁和物体的距离以及转弯。参与者喜欢每秒一米的前进速度,并将转弯最少的路径评为最舒适的路径
2021-07-29 cs.MM cs.RO
Setting Up the Beam for Human-Centered Service Tasks
Cleveland State University(克利夫兰州立大学)
我们介绍了梁,协作自主移动服务机器人,基于SuitableTech的梁远程呈现系统。我们提出了一套增强的远程呈现系统,包括自主性,人类意识,增加计算和传感能力,并与流行的机器人操作系统(ROS)框架集成。总之,我们的改进将Beam转变为服务机器人研究的低成本平台。我们研究了Beam的目标搜索和对象交付任务,并证明机器人实现了100%的成功率。
2017-10-18 cs.RO
Multi-Week, In-Class Deployments of Telepresence Robots With Four Homebound K-12 Students: Benefits, Challenges, and Recommendations
Colby College(科布利学院)
本研究探讨了远程存在机器人在K-12教育中帮助居家学生参与课堂的益处、挑战及改进建议,通过四次多周部署和15次访谈分析了学生体验和课堂管理需求。
2026-05-19 cs.HC cs.RO
Multimodal Shared Autonomy for Social Navigation Assistance of Telepresence Robots
Worcester Polytechnic Institute(伍斯特理工学院)
移动远程呈现机器人(MTR)在不断扩大的远程工作世界中越来越受欢迎,为人们积极参与远程活动提供了新的途径。然而,由于有限的情况感知和狭窄的视场,操作MTR的人通常难以在人口密集的环境中导航,这降低了用户的接受度和满意度。共享自主导航主要在静态环境或只有一个行人与机器人交互的情况下进行了研究。我们提出了一种多模式共享自治的方法,利用视觉和触觉指导,在人口稠密的环境中为远程操作员提供导航帮助。它使用了一种修改形式的倒数速度障碍,以产生安全的控制输入,同时考虑到社会化学的约束。两种不同的视觉引导设计,以及触觉力渲染,提出了传达安全的控制输入。我们进行了一项用户研究,比较的优点和局限性的多模式导航辅助触觉或视觉辅助单独在一个共同的导航任务。该研究涉及15名参与者在一个有移动行人的虚拟大厅中操作虚拟远程呈现机器人,使用不同的辅助方式。我们评估了导航性能、透明度和合作以及用户偏好。我们的研究结果表明,参与者更喜欢多模式辅助视觉引导轨迹触觉或视觉方式单独,虽然它对导航性能没有影响。此外,我们发现,视觉引导轨迹传达了更高程度的理解和合作比等效的触觉线索在导航任务。
2022-10-17 cs.HC cs.RO
Unwinding Rotations Improves User Comfort with Immersive Telepresence Robots
University of Oulu(奥卢大学)
我们建议解开沉浸式远程呈现机器人的用户所经历的旋转,以提高舒适度,减少VR疾病的用户。通过沉浸式远程呈现,我们指的是移动机器人顶部的360度\textdegree照相机将视频和音频流式传输到由可能很远的远程用户佩戴的盔装显示器中的情况。因此,它使用户能够出现在机器人的位置,通过转动头部环顾四周,并与机器人附近的人进行交流。通过展开相机框架的旋转,当机器人旋转时,用户的视点不会改变。用户只能通过在局部环境中进行物理旋转来改变她的观点;由于没有相应前庭刺激的视觉旋转是VR病的主要来源,因此用户的物理旋转预计将减少VR病。我们实现了一个模拟的机器人穿越虚拟环境展开的旋转,并运行了一个用户研究(N=34)比较展开旋转用户的观点,当机器人转向。我们的研究结果表明,用户发现解开旋转更可取和舒适,它降低了他们的VR疾病的水平。我们还提出了进一步的结果,用户的路径集成能力,观看方向,和主观观察机器人的速度和距离模拟的人和物体。
2022-01-07 cs.HC cs.MM cs.RO
I can attend a meeting too! Towards a human-like telepresence avatar robot to attend meeting on your behalf
TCS Research & Innovation, India(TCS研究与技术创新,印度)
远程呈现机器人在各种用例中以各种形式使用,有助于避免人类在行动现场的物理存在。在这项工作中,我们专注于一个远程呈现机器人,可用于远程参加会议的一群人。与一对一会议不同,小组会议的参与者可以位于会议室的不同位置,特别是在非正式会议中。因此,它们可能都不在机器人的视角上,也就是说,远程参与者。在这种情况下,为了提供更好的会议体验,机器人应该定位扬声器并将扬声器带到视角的中心。虽然使用麦克风阵列可以很容易地完成声源定位,但将扬声器或扬声器组置于视角并不是一项微不足道的任务。首先,机器人应该只对人类的声音做出反应,而不是对随机噪音做出反应。其次,如果有多个发言者,机器人应该面对谁,还是应该随着每个新的发言者不断旋转?最后,大多数机器人平台是资源受限的,并且为了实现实时响应,即,为了避免网络延迟,所有的算法都应该在机器人本身中实现。本文提出了一种研究和实施的注意力转移计划,在网真会议的情况下,最适合的需求和期望的搭配和远程与会者。我们定义了一个策略来决定机器人何时应该旋转,以及基于实时扬声器定位的旋转量。使用用户满意度研究,我们展示了我们的系统在会议场景的有效性和可用性。此外,我们的系统可以很容易地适应其他场景中,多人位于。
2020-06-28 cs.AI cs.HC cs.RO
Long-Term, in-the-Wild Study of Feedback about Speech Intelligibility for K-12 Students Attending Class via a Telepresence Robot
New Mexico State University(新墨西哥州立大学);San Jose State University(圣何塞州立大学);University of Southern California(南加州大学)
远程呈现机器人为远程用户提供了存在,体现和移动性,使其成为在家K-12学生的有前途的选择。然而,机器人操作员很难知道他们在遥远和嘈杂的教室环境中被听到的程度。一种解决方案是估计操作者对他们的听众的语音可懂度,以便向操作者提供关于它的反馈。这项工作有助于第一次评估的语音清晰度反馈系统在家K-12学生远程上课。在我们的四次长期野外部署中,我们发现学生以不同的音量说话,而不是调整机器人的音量,并且需要详细的音频校准和网络延迟反馈。我们还贡献了第一个发现的类型和频率的多模态理解线索给在家的学生在课堂上的听众。通过对700多条线索的注释和分类,我们发现最常见的线索形式是会话的话轮时间和言语内容。会话轮时间线索发生更频繁的整体,而口头内容线索包含更多的信息,可能是最常见的形式为负面线索。我们的工作为远程呈现系统提供了建议,这些系统可以进行干预,以确保远程用户被听到。
2021-08-24 cs.HC cs.RO
Audio-based Roughness Sensing and Tactile Feedback for Haptic Perception in Telepresence
University of Bonn(波恩大学)
提出一种低成本触觉系统,通过双麦克风采集指尖与空气声音,实时估计表面粗糙度并以音频振动反馈,经实验和ANA Avatar XPRIZE决赛验证有效。
2023-10-16 cs.RO
Leaning-Based Control of an Immersive-Telepresence Robot
University of Oulu(奥卢大学)
在本文中,我们提出了一个基于学习的控制的差分驱动的远程呈现机器人和用户的模拟研究的实现,其目标是把相同的功能,一个真正的远程呈现机器人。参与者使用平衡板来控制机器人,并通过盔装显示器观看虚拟环境。使用平衡板作为控制设备的主要动机源于虚拟现实(VR)疾病;即使你自己的身体与屏幕上看到的运动相匹配的微小运动也会减少视觉和前庭器官之间的感官冲突,这是大多数关于VR疾病发病的理论的核心。为了验证平衡板作为控制方法比使用摇杆更不恶心的假设,我们设计了一项用户研究(N=32,15名女性),其中参与者在虚拟环境中驾驶模拟差动驱动机器人,使用任天堂Wii平衡板或摇杆。然而,我们预先登记的主要假设没有得到支持;操纵杆并没有比平衡板对参与者造成更多的VR疾病,并且在主观和客观上,平衡板被证明在统计学上更难使用。分析开放式问题发现这些结果可能是相关的,这意味着使用难度似乎会影响疾病;即使在测试前无限的训练时间也不会像熟悉的操纵杆那样容易使用。因此,使董事会更容易使用是发挥其潜力的关键;我们提出了实现这一目标的一些可能性。
2022-08-22 cs.HC cs.MM cs.RO
Comfort and Sickness while Virtually Aboard an Autonomous Telepresence Robot
University of Oulu(奥卢大学);Centro de Investigacion en Matematicas (CIMAT)(数学研究中心 (CIMAT))
在本文中,我们分析了不同的路径方面如何影响用户的体验,主要是VR疾病和整体舒适度,而沉浸在一个自主移动的远程呈现机器人通过虚拟现实耳机。特别是,我们专注于机器人如何转弯和它与物体保持的距离,目标是为自主移动的沉浸式远程呈现机器人规划合适的轨迹;已知旋转加速度会导致大多数VR疾病,而到物体的距离会调节光流。我们进行了一项受试者内用户研究(n = 36,女性= 18),其中参与者观看了在虚拟博物馆中录制的三个全景视频,同时乘坐自主移动的远程呈现机器人,采取三种不同的路径,如转弯,速度或到墙壁和物体的距离。我们发现,在所有路径上,使用者的疾病(由SSQ测量)与6点Likert量表上的舒适度之间存在中度相关性。然而,我们发现疾病和选择最舒适的路径之间没有关联,这表明疾病不是影响用户舒适度的唯一因素。转弯速度的主观体验与SSQ分数或舒适度无关,尽管人们经常在开放式问题中提到转弯速度是不适的来源。通过更仔细地探索开放式答案,一个可能的原因是,长度和缺乏可预测性也在使人们观察到不舒服的转弯方面发挥了很大的作用。在定量和定性数据中,与墙壁和物体的主观距离越大,舒适度越高,疾病越少。最后,SSQ分量表和总加权分数显示出年龄组和性别的差异。
2021-09-09 cs.HC cs.MM cs.RO
Deformation of the panoramic sphere into an ellipsoid to induce self-motion in telepresence users
Faculty of Information Technology and Electrical Engineering, University of Oulu(信息科技与电气工程学院,奥卢大学)
本文提出将全景球面变形为椭球体以利用光流在远程呈现系统延迟期间诱导用户自我运动错觉,实验表明该方法在500毫秒延迟下对控制性能和准确性无显著提升,且可能增加VR晕动症,尚需进一步调整。
2025-08-18 cs.HC cs.RO
Self-Centering 3-DoF Feet Controller for Hands-Free Locomotion Control in Telepresence and Virtual Reality
University of Bonn(波恩大学)
本文提出一种用于远程呈现机器人和虚拟现实的自对中3自由度坐姿脚部控制器,通过双轴倾斜、垂直轴旋转及弹簧自对中实现移动控制,成功应用于竞赛且公开模型,助力免手持移动操控。
2024-11-26 cs.HC cs.RO
Autonomous and Teleoperation Control of a Drawing Robot Avatar
Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence, Technical University of Munich(慕尼黑工业大学慕尼黑机器人与机器智能研究所);Centre for Tactile Internet with Human-in-the-Loop (CeTI)(人机协作触觉互联网中心);Omar Al-Mukhtar University (OMU)(奥马尔·阿尔-穆赫塔尔大学);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学);Franka Emika GmbH(Franka Emika公司)
本文提出一种绘图机器人化身的控制框架,通过自动化辅助任务减少用户负担,并引入新方法在运动约束下计算近最优相机位姿以提升视觉反馈质量,实验证明其有效改善了绘图性能。
2024-07-29 cs.RO
Space CoBot: modular design of an holonomic aerial robot for indoor microgravity environments
本文介绍了一种用于载人微重力环境的小型空中机器人的设计,如轨道空间站(例如,ISS)。特别是,我们的目标是一个舰队的机器人,称为空间协作机器人,与人类的协作任务,如远程呈现和合作移动操作。该设计是模块化的,包括一个基于六旋翼的推进系统,以及一堆模块,包括电池、导航相机、远程呈现屏幕、机械臂、扩展模块空间和一对对接端口。这些端口可用于对接和将两个Space CoBot机械连接在一起。运动学是完整的,因此平移和旋转分量可以完全解耦。我们采用多标准优化方法来确定最佳的几何配置,最大推力和扭矩在所有方向。我们还解决了运动控制的问题:我们使用单独的收敛控制器的位置和姿态控制。最后,我们提出了使用现实的物理模拟器的模拟结果。这些实验包括对传感器噪声和未建模动态(即负载运输)的灵敏度评估。
2016-04-29 cs.RO
Levels of Automation for a Mobile Robot Teleoperated by a Caregiver
Department of Industrial Engineering and Management Ben-Gurion University of the Negev(内盖夫本古里安大学工业工程与管理系);Center for Applied Autonomous Sensor Systems (AASS) Örebro University(厄勒布鲁大学应用自主传感器系统中心 (AASS))
老年人护理中的护理人员可以从远程呈现机器人中受益,这些机器人允许他们远程执行各种任务。为了使这些机器人能够由非技术用户有效地操作,重要的是要检查机器人系统的自动化水平(LOA)是否以及如何影响其性能。这项工作的目标是为用于老年人护理的移动机器人远程呈现(MRP)系统开发合适的LOA模式,并评估它们在两个不同任务复杂度水平下对用户性能、工作量、环境意识和可用性的影响。为此,在MRP平台上实现了两种LOA模式:辅助遥操作(低LOA模式)和自主导航(高LOA模式)。该系统进行了评估,在用户研究与20名参与者,谁,在照顾者的角色,导航机器人通过一个类似家庭的环境,执行控制和感知任务。结果表明,当任务复杂度较低时,在高LOA中性能得到改善。然而,当任务复杂性增加时,较低的LOA提高了性能。在工作量和对情况的认识方面也观察到了相反的趋势。我们讨论的结果在LOA的影响用户的态度自动化和可用性的影响。
2022-02-15 cs.RO
Virtual Reality via Object Pose Estimation and Active Learning: Realizing Telepresence Robots with Aerial Manipulation Capabilities
German Aerospace Center (DLR)(德国航空航天中心(DLR));Karlsruhe Institute of Technology (KIT)(卡尔斯鲁厄理工学院(KIT));University of Twente (UT)(特文特大学(UT));Technical University of Munich (TUM)(慕尼黑工业大学(TUM))
本文提出了一种新的远程呈现系统,在动态和非结构化的环境中推进空中操纵。该系统不仅具有触觉设备,而且还具有虚拟现实(VR)接口,提供实时的3D显示的机器人的工作空间,以及触觉指导其远程操作员。为了实现这一点,使用了多个传感器,即LiDAR,相机和IMU。为了处理所获取的传感数据,为已知和未知几何形状的工业对象设计了姿态估计流水线。我们还提出了一种主动学习流水线,以提高依赖于基于深度神经网络(DNN)的目标检测的流水线组件的样本效率。所有这些算法共同解决了在工业场景中执行感知任务时遇到的各种挑战。在实验中,详尽的烧蚀研究,以验证所提出的管道。从方法论上讲,这些结果通常表明如何意识到算法自身的失败和不确定性(“内省”)可以用来解决遇到的问题。此外,进行了室外实验,以评估整个系统在提高空中操纵能力的有效性。特别是,通过昼夜飞行活动,从春季到冬季,以及不同的用户和位置,我们展示了70多个使用DLR电缆悬挂空中机械手(SAM)的拾取和放置,力应用和钉孔任务的强大执行。因此,我们显示了该系统在未来工业应用中的可行性。
2023-02-10 cs.AI cs.CV cs.HC
Human Perception-Optimized Planning for Comfortable VR-Based Telepresence
Centro de Investigación en Matemáticas (CIMAT)(数学研究中心);University of Oulu(奥卢大学)
本文介绍了一个新兴的运动规划问题,考虑到一个人,沉浸在一个远程机器人的视角。挑战在于使体验既有效(例如提供存在感)又舒适(例如避免不良疾病症状,包括恶心)。我们把这个具有挑战性的新领域称为人类感知优化规划,并提出了一个通用的多目标优化框架,可以在许多设想的情况下实例化。然后,我们考虑一个特定的VR临场感任务作为人类感知优化规划的情况下,我们模拟一个机器人,发送360视频到远程用户通过盔装显示器观看。在这个特定的任务中,我们计划的轨迹可以最大限度地减少VR疾病(从而最大限度地提高舒适度)。A* 型方法用于创建分段线性轨迹的帕累托最优集合,同时考虑提高舒适度的标准。我们进行了一项研究,与人类受试者参观虚拟博物馆,在我们的算法计算的路径进行比较,对参考RRT为基础的轨迹。一般来说,用户遭受较少的VR病,更喜欢所提出的算法创建的路径。
2020-08-04 cs.HC cs.MM cs.RO
Breathe with Me: Synchronizing Biosignals for User Embodiment in Robots
University of Bremen(不莱梅大学);University of Haifa(海法大学);Cognitive Systems Lab(认知系统实验室);The Digital Media Lab(数字媒体实验室)
通过实时呼吸信号同步提升机器人中用户具身体验,探索生理信号作为新型内脏通路在人机交互中的应用。
2025-12-16 cs.HC cs.RO
Towards a model of "social touch'' for ubiquitous communication
Univ. Grenoble Alpes(格勒诺布尔大学);Grenoble INP(格勒诺布尔理工学院);CNRS(法国国家科学研究中心)
本文针对远程呈现机器人缺乏社交沉浸感的问题,提出通过测量和分析声音强度及社会-情感变化来建模人际声音距离感知,为Robair Social Touch机器人提供参考模型。
2023-05-30 cs.RO
Users and Wizards in Conversations: How WoZ Interface Choices Define Human-Robot Interactions
KTH Royal Institute of Technology(瑞典皇家理工学院)
研究探讨了WoZ界面如何影响机器人对话,发现VR界面在用户和社会存在感知上更受青睐,但对魔术师来说更具挑战性并促进更紧密的连接。
2026-03-30 cs.HC cs.RO
Reality Fusion: Robust Real-time Immersive Mobile Robot Teleoperation with Volumetric Visual Data Fusion
accelerator division at the Deutsche Elektronen Synchrotron DESY(德意志电子同步辐射研究中心加速器部门);Human-Computer Interaction group at Hamburg University(汉堡大学人机交互小组)
Reality Fusion通过融合深度传感器与3D高斯泼溅渲染,实现沉浸式VR中鲁棒的移动机器人遥操作,显著提升用户性能与态势感知。
2025-08-07 cs.RO
Automatically designing robot swarms in environments populated by other robots: an experiment in robot shepherding
IRIDIA, Université libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学IRIDIA研究所)
本文研究在存在其他机器人的环境中自动设计机器人集群,以机器人牧羊为框架,使用自动模块化设计和神经进化生成牧羊犬集群的控制软件,实现与羊群的有效协调。
2024-04-28 cs.RO
Controlling a remotely located Robot using Hand Gestures in real time: A DSP implementation
CEERI-CSIR(印度中央电子工程研究所-科学与工业研究理事会);Northwest Missouri State University(西北密苏里州立大学)
远程呈现是当今时代的必需品,因为我们无法到达任何地方,而且它在危险的地方拯救人类生命方面也很有用。一个可以从远处控制的机器人可以解决这些问题。这可以通过通信波或联网方法。控制也应该是实时的和平滑的,以便它可以以有效的方式对每个小信号进行激励。本文讨论了一种方法来控制一个机器人在网络上从一个遥远的位置。机器人由现场摄像机捕捉的手势控制。采用DSP芯片TMS320DM642EVM实现图像的预处理和整个系统的调试。PCA用于手势分类,机器人驱动根据预定义的程序完成。在实验中,分类信息通过网络发送。该方法具有鲁棒性,可用于远距离控制任何类型的机器人。
2017-07-23 cs.HC cs.RO
Your instruction may be crisp, but not clear to me!
TCS Research & Innovation(塔塔咨询服务研究与创新部)
部署在我们日常生活中的机器人数量正在不断增加。即使在工业设置中,同事机器人的使用也在迅速增加。这些同居机器人执行各种任务的指示,由共同定位的人类。因此,自然的交互机制在机器人的可用性和可接受性中起着很大的作用,特别是对于非专家用户。自然语言处理(NLP)的最新发展为聊天机器人为用户的查询生成自动响应铺平了道路。机器人可以配备有这样的对话系统。然而,人机交互的目标并不集中在生成对查询的响应上,而是经常涉及在物理世界中执行一些任务。因此,需要一种系统,该系统可以从自然指令以及前置条件和后置条件的集合中检测用户意图的任务。在这项工作中,我们开发了一个对话引擎的机器人,可以分类和映射任务指令的机器人的能力。如果在指令中有一些歧义或缺少一些所需的信息,这在自然对话中经常发生,它会提出一个适当的问题来解决它。目标是为用户生成最小的和精确的查询来解决歧义。我们评估我们的系统的远程呈现的情况下,远程用户指示机器人的各种任务。我们的研究基于12个人表明,建议的对话策略可以帮助新手用户有效地与机器人进行交互,从而获得满意的用户体验。
2020-08-23 cs.RO
A Neuro-Symbolic Humanlike Arm Controller for Sophia the Robot
Hanson Robotics Ltd(汉森机器人公司)
我们概述了使用机器感知、卷积神经网络和符号AI进行逻辑控制和启示索引的新型机器人手臂的设计和构造。我们描述了我们的机器人手臂与人类一样的机械配置和美学,28自由度,触摸传感器,和一系列的弹性致动器。这些手臂是在Roodle和Gazebo中使用URDF模型以及Unity建模的,并实现了运动控制解决方案,用于解决百家乐(赌场纸牌游戏),剪刀石头布,握手和绘画的现场游戏。这包括与人的实时交互,结合了手部和面部姿势的社会控制,以及用于抓取和操纵任务的物理逆运动学(IK)。由此产生的框架是Sophia 2020 alpha平台的一个组成部分,该平台正在与作者与AHAM团队合作进行的研究中使用,AHAM是ANA Avatar Xprize致力于人类-AI混合远程呈现的努力。这些结果可在广泛发布的Hanson Robotics Sophia 2020机器人平台上进行测试,供用户尝试和扩展。
2020-10-27 cs.AI cs.RO
Design of a robot for the automatic charging of an electric car
University of Cassino(卡西诺大学);LS2N(南特数字科学实验室);CNRS(法国国家科学研究中心)
在本文中,提出了一种具有并联结构的机器人充电的电动汽车具有充电插座在其前侧。运动学模型的开发,以设计一个给定的工作空间,对应于汽车的插头位置的机器人。示出了由商业组件组成的演示器。
2022-03-31 cs.RO
TrimBot2020: an outdoor robot for automatic gardening
University of Groningen(格罗宁根大学);University of Edinburgh(爱丁堡大学);Bosch(博世);Wageningen University and Research(瓦赫宁根大学及研究中心);Department of Computer Science, ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院计算机科学系);Microsoft(微软);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);University of Freiburg(弗莱堡大学)
机器人越来越多地出现在现代工业和日常生活中。它们的应用范围从与健康相关的情况,帮助老年人或外科手术,到自动和无人驾驶车辆(在轮子上或飞行)或驾驶辅助。最近,对机器人技术在农业和园艺中的应用产生了兴趣,应用于自动播种和修剪或植物病害控制等。自动割草机是园艺机器人技术的成功市场应用。在本文中,我们提出了一种新的机器人,是在TrimBot2020项目,由欧盟H2020计划资助。该项目旨在制作第一个用于自动灌木修剪和玫瑰修剪的户外机器人原型。
2018-05-15 cs.RO
Cyborg Insect Factory: Automatic Assembly System to Build up Insect-computer Hybrid Robot Based on Vision-guided Robotic Arm Manipulation of Custom Bipolar Electrodes
Nanyang Technological University(南洋理工大学)
本文提出基于视觉引导机械臂和定制双极电极的昆虫-计算机混合机器人自动装配系统,实现68秒完成装配,转向与减速控制性能与手动装配相当,并通过4机器人多智能体系统验证了室外复杂地形覆盖能力,为规模化生产奠定基础。
2024-11-20 cs.RO
Hybrid Robot Learning for Automatic Robot Motion Planning in Manufacturing
University of Virginia(弗吉尼亚大学)
本文提出一种多级混合机器人运动规划方法,结合RL-LfD和DRL智能体,通过高级智能体切换实现可行平滑轨迹,并在模拟和真实环境中验证有效性。
2025-02-26 cs.RO
Automatic Encoding and Repair of Reactive High-Level Tasks with Learned Abstract Representations
Cornell University(康奈尔大学);University of the Witwatersrand(金山大学);Brown University(布朗大学)
我们提出了一个框架,给定一组技能的机器人可以执行,抽象的传感器数据到符号,我们使用自动编码的机器人的能力在线性时序逻辑。我们指定反应性的高级别任务的基础上,这些能力,一个策略是自动合成和执行的机器人,如果任务是可行的。如果一个任务是不可行的机器人的能力,我们提出了两种方法,一个基于枚举和一个基于合成,自动建议机器人的额外技能或修改现有的技能,这将使任务可行。我们展示了我们的框架上的百特机器人操纵块在桌子上,百特机器人操纵板在桌子上,和Kinova臂操纵小瓶,具有多种传感器模式,包括原始图像。
2022-04-18 cs.RO
Automatic Navigation and Voice Cloning Technology Deployment on a Humanoid Robot
The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学)
本文针对优必选Cruzr人形服务机器人,在Gazebo中基于SLAM构建仿真环境并开发自动导航算法,比较DWA与MPC性能,同时开发基于隐马尔可夫模型的语音克隆应用并完成实机部署。
2024-10-17 cs.RO
Automatic Design of Task-specific Robotic Arms
Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);National Robotics Engineering Center(国家机器人工程中心);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院)
我们提出了一个交互式的,计算设计系统,用于创建定制的机器人手臂高层次的任务描述和环境约束。各种任务要求可以被编码为机器人臂的末端执行器的期望运动轨迹。鉴于这样的末端执行器的轨迹,我们的系统使定制的机器人手臂的按需设计使用的模块化和可重构的部件,如致动器和连接链接库。通过搜索这些部件的可能布置的组合集合,我们的方法生成能够跟踪所需轨迹的功能性的、尽可能简单的机器人臂。我们展示了我们的系统的能力,通过创建机器人手臂的设计模拟,为各种轨迹以下的情况。
2018-06-19 cs.RO
Automatic Centralized Control of Underactuated Large-scale Multi-robot Systems using a Generalized Coordinate Transformation
University of Luebeck(吕贝克大学)
大规模粒子或机器人系统的控制是具有挑战性的,因为它们的高维数。我们使用一个集中的随机方法,允许最优控制的成本,而不是一个分散的方法的中心元素。以前的工作往往局限于全驱动机器人的假设。在这里,我们提出了一种欠驱动机器人的方法,允许节能控制的机器人系统。我们考虑一个简单的任务,收集的机器人(最小化位置方差),并引导他们在一个有界区域内的目标点没有障碍。我们做出了两个主要贡献。首先,我们提出了一个广义坐标变换的欠驱动机器人,其物理特性应予以考虑。我们选择描述一大类机器人系统的欧拉-拉格朗日系统。其次,我们提出了一个以能源效率为主要目标的最优控制机制。我们证明了我们的方法在数值模拟和机器人模拟的可行性。
2021-08-24 cs.RO
An overview on automatic design of robot controllers for complex tasks
在本文中,我们将探讨不同的可用方法来自动设计控制器的任务,跨越许多抽象层次,原始行为和任务定义之间的差距是高的。要选择正确的策略来处理复杂的任务,需要对你的进化设置有很好的理解,因此我们将首先回顾一下组成进化设置的每个元素的最常用类型(控制器,目标函数等)。然后,我们将把重点转移到自举问题上,以及用来克服它的不同策略上。
2015-02-10 cs.RO
Automatic Diary Generation System including Information on Joint Experiences between Humans and Robots
The University of Tokyo(东京大学)
提出一种利用大规模语言模型和过去共同经历信息自动生成日记的系统,以提升人对机器人的好感度;实验表明包含共同经历信息的日记在舒适度和表现上得分更高,且更受青睐。
2023-09-05 cs.RO
Robot Trains Robot: Automatic Real-World Policy Adaptation and Learning for Humanoids
Stanford University(斯坦福大学)
提出RTR框架,利用机械臂教师辅助人形机器人学生进行安全高效的真实世界强化学习,通过优化动力学编码潜在变量稳定仿真到现实迁移,并在速度跟踪和摆动起身任务中验证了有效性。
2025-08-26 cs.RO