Evaluación de una interfaz de control de posición basada en realidad virtual inmersiva para un brazo robótico SCARA

Esta investigación explora el uso de brazos robóticos SCARA operados a través de interfaces de Realidad Virtual Inmersiva (IVR), mejorando la interacción humano-robot para tareas de manipulación remota. El problema abordado es la comprensión limitada de cómo los usuarios no expertos se desempeñan con tales sistemas en teleoperación, en comparación con métodos de control convencionales. Mientras que IVR ofrece interacción inmersiva, su efectividad para usuarios con experiencia limitada en teleoperación sigue siendo poco explorada. Para abordar esto, se desarrolló un sistema basado en IVR para permitir una interacción natural del usuario para ejecutar tareas de recogida y colocación. Los usuarios controlan brazos robóticos en tiempo real dentro de un entorno virtual utilizando gestos de la mano e interacción espacial. La evaluación experimental involucró a doce participantes realizando tareas estandarizadas con interfaces tanto de IVR como convencionales. El rendimiento se midió a través del tiempo de ejecución, la tasa de éxito y la experiencia del usuario utilizando métricas de NASA-TLX y SUS. Los resultados muestran que la IVR reduce la carga mental total en aproximadamente un 45% y mejora la usabilidad percibida en 15.9 puntos sobre 100 en comparación con la interfaz tradicional. En comparación con interfaces convencionales, los participantes completaron las tareas más rápido, con tasas de éxito más altas y menor demanda mental y física. Estas mejoras se deben a la naturaleza inmersiva del entorno IVR, que mejora la conciencia espacial y simplifica el control del sistema robótico. La retroalimentación visual en tiempo real contribuyó además a una interacción eficiente. Los hallazgos sugieren que la interfaz IVR es especialmente adecuada para tareas que requieren una alta involucración del operador, como la manipulación remota en entornos peligrosos, simuladores de entrenamiento y robótica educativa. El trabajo futuro debería optimizar la interfaz para tareas y capacidades de usuarios más amplias.