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    能讓你遠程進行維修操作的機械臂來了!

    能讓你遠程進行維修操作的機械臂來了!

          布里斯托大學的兩名研究人員使機器人應用更加現實了,盡管這個實驗還處于初期階段。這個手持式機械臂也許可以解決涉及遠程指令的一些艱巨任務,比如維護、指導、診斷。
     
    圖片為手持式機械臂,配有可遠程控制的五個自由度提示框、攝像頭、感應模擬的提示框。
    圖片來源:布里斯托大學
     
      要了解這個機器人的工作原理,至關重要的是要了解研究作者Janis Stolzenwald和Walterio W. Mayol-Cuevas希望解決的問題。在使用協作式遠程協助的情況下,學習的本地工作人員(經驗不足)必須完全理解另一位具有專業知識的遠程工作人員的指示。比如,為了在侵入性外科手術中培訓實習醫生,經驗豐富的醫生可能會在描述如何操作工具的同時遠程培訓新手。
     

     
      論文的作者表示,遠程協助在工業應用中特別有用,例如在現代化的工廠中。診斷或解決問題需要高水平的專業知識,或者可能需要專家來現場解決問題,例如制造過程中的機器脫機或管道阻塞,這都比較耗錢。盡管增強現實系統和遠程操控流程已經在使用中,但仍缺乏更有效的方法。這主要是因為雖然當前的通信方法很發達,但是靠遠程工作者和本地工作者之間的溝通來解決問題仍然比較困難。
     
      為了縮小差距,Stolzenwald和Mayol-Cuevas提出了一種使用半自動手持機械臂的系統,并在部分模擬的管道維護任務中對其進行了測試。
    圖片為遠程工作人員控制半自動手持式機械臂來支援工作現場中的本地工作人員。
    圖片來源:布里斯托大學
     
      它的工作原理是這樣的:在工作現場,由本地工作人員控制手持式機械臂,這個機械臂配備有攝像頭和五個自由度(意味著機械臂可以在五個不同平面中移動)。然后,遠程工作人員通過自定義界面訪問其他工人正在使用的機械臂。這使得工作現場的人員拿著機械臂,而遠程工作人員在操控機器臂。
     
      Stolzenwald和Mayol-Cuevas最感興趣的是觀察研究中的三者如何協作:遠程工作人員、本地工作人員和機械臂。
    圖片為遠程工作人員的工作站。圖片來源:布里斯托大學
     
      Stolzenwald和Mayol-Cuevas寫道:“在任務執行方面,我們發現手持式機械臂的自主性和任務知識有助于提高協作效率,因為縮短了完成任務的時間?!彼麄儼l現,由遠程控制但由本地工作人員握住的機械臂使測試任務的效率提高了24%。試想一下,如果這個在規模更大的工廠里使用,那么效率將會大大提高。
     
      主要目標是改善通信方式??茖W家發現,至少在質量上,遠程控制機械臂尖端的能力使得機器人完成任務變得更加容易。他們認為這是由于手臂的手勢比較像嬰兒早期就能做出的動作,比如伸手指。
     
      實際上,工作人員在維護管道期間所需的口頭交流較少。研究人員推斷,這是因為機器人的瞄準功能取代了遠程工作人員的小尺寸運動指令,并且還減少了移動所需的任務知識。簡而言之,與侵入性外科手術一樣,對于必須進行的微小動作而言,具有不完善的信息對于使用中的機械臂而言,問題也會較少。
     
      那么,和機械臂一起工作會是有趣的體驗嗎?
     
      Stolzenwald和Mayol-Cueva也在論文中提及了。在上個月發表的第二篇論文中,兩人調查了人們對機械臂自主完成任務是如何反應的。結果是,當工作人員的計劃與機械臂的計劃不符時,他們會非?;艔?。
     
      為了創建和諧的人機交互,不僅需要研究積極的交互作用,而且還要研究機械臂偏離工作人員想要執行的操作的實例。將來,Stolzenwald和Mayol-Cueva希望能超越測試機器人手臂的模擬,并過渡到實際環境中。他們還想研究經過全面培訓的遠程工作人員如何從這種機器人協助中受益,以及在培訓方案中如何使本地工作人員受益。
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