Rädriger humanoider bilateraler Teleoperation mit Positions-Kraft-Steuerungsmodi für dynamische Loco-Manipulation

Fernsteuerbare humanoide Roboter können die Fertigungs-, Bau- und Gesundheitsbranche revolutionieren, indem sie komplexe oder gefährliche manuelle Aufgaben übernehmen, die traditionell von Menschen erledigt werden. Wir bezeichnen diese Verhaltensweisen als dynamische Loco-Manipulation (DLM). Um diese Aufgaben erfolgreich abzuschließen, steuern Menschen die Position ihrer Körper und die Kontaktkräfte an ihren Händen. Um eine ähnliche Ganzkörperkontrolle in humanoiden Robotern zu ermöglichen, introduzieren wir Loco-Manipulations-Zielstrategien mit umgeschalteten Position- und Kraftsteuerungsmodi in einem bilateralen Teleoperationsrahmen. Unsere vorgeschlagenen Lokomotionszuordnungen nutzen die Nick- und Gierbewegungen des Oberkörpers des Bedieners, um die Position oder Beschleunigung des Roboters zu steuern. Die Manipulationszuordnung überträgt die Armbewegungen des Bedieners auf die Arme des Roboters zur Steuerung der Gelenkposition oder Impedanz des Greifers. Eine Mensch-Maschine-Schnittstelle erfasst die Bewegungen des Teleoperators und bietet haptisches Feedback an ihren Oberkörper, wodurch das Bewusstsein für die Interaktionen des Roboters mit der Umgebung erhöht wird. In diesem Papier demonstrieren wir zwei Formen von DLM. Zunächst zeigen wir, wie der Roboter schwere Boxen (5-10,5 kg), die bis zu 83 % des Roboters gewogen, an gewünschten Positionen ablegt. Zweitens zeigen wir die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter beim Tragen eines Objekts, wobei der Roboter und der Teleoperator Rollen als Führer und Folger übernehmen.