TeleopLab: Teleoperação Acessível e Intuitiva de um Manipulador Robótico para Laboratórios Remotos

A teleoperação oferece uma solução promissora para facilitar a aprendizagem prática na educação remota, particularmente em ambientes que exigem interação com equipamentos do mundo real. No entanto, essas experiências remotas podem ser caras ou pouco intuitivas. Para enfrentar esses desafios, apresentamos o TeleopLab, um sistema de teleoperação para dispositivos móveis que permite que os alunos controlem um braço robótico e operem equipamentos de laboratório. O TeleopLab é composto por um braço robótico, um gripper adaptativo, câmeras, equipamentos de laboratório para uma ampla gama de aplicações, uma interface de usuário acessível por smartphones e software de videoconferência. Conduzimos um estudo com usuários, focando no desempenho da tarefa, nas perspectivas dos alunos em relação ao sistema, na usabilidade e na avaliação da carga de trabalho. Nossos resultados demonstram uma redução de 46,1% no tempo de conclusão das tarefas à medida que os usuários ganharam familiaridade com o sistema. O feedback quantitativo destacou melhorias nas perspectivas dos alunos após usar o sistema, enquanto as avaliações do NASA TLX e SUS indicaram uma carga de trabalho gerenciável de 38,2 e uma usabilidade positiva de 73,8. O TeleopLab conecta com sucesso a lacuna entre laboratórios físicos e educação remota, oferecendo uma plataforma escalável e eficaz para o aprendizado remoto em STEM.