双人形机器人协同遥操作实验:32名操作者都偏好指尖振动,但完成时间未缩短(佐治亚理工)
佐治亚理工学院研究人员在预印本中报告,在16组双人各遥操作一台人形机器人共同抬起并翻转箱子的实验中,32名操作者全部认为指尖振动提示优于声音提示,但完成时间、失败次数和工作负荷与纯视觉条件相比未检测到差异。练习效应更明显:较难的翻转任务每个区块约快19%,整个实验中耗时接近减半。
把人形机器人指尖的接触信息通过振动或声音反馈给操作者,能否帮助两名操作者用两台机器人协同操作同一物体?
两人抬物时能通过物体感知对方动作;通过头显遥操作人形机器人的两名操作者只能看立体视频,感受不到机器人何时接触或脱离物体。
基于头显的人形机器人遥操作大多为单人且无接触反馈;作者找到的最接近的双人XR系统既无接触反馈,也没有双人组评估。
XRT框架将机器人手指和手掌触觉皮肤信号转为操作者手指上的振动,以及Quest 3头显开放式扬声器的空间声音。两台跪姿、躯干固定的人形机器人在四种条件下以平衡顺序完成翻箱和复位,并记录核实反馈是否送达。
32人全部把振动排在声音之前,18人认为振动最有效;在理解提示含义(6.44对3.03)和定位手指(7.47对4.19)上振动得分明显更高。反馈送达256次全部吻合,共22,182次提示。完成时间、失败、NASA-TLX负荷、不适感和对伙伴的感知均未检测到条件差异,成功率为128次中120次。最小可检测效应约45%,更小的效应无法判断;组内尝试间波动(1.51倍)大于最大条件差异(1.16倍)。
统计功效不足以检测45%以下的效应;32人中27人为遥操作新手,晕动症限制了熟悉时间。机器人手在实验中性能下降,触觉皮肤未覆盖手背和手腕,29%的接触时间没有提示。机器人未行走或平衡。本文为预印本。
遥操作是多数人形机器人企业采集训练数据和早期部署的主要方式。研究提醒,操作者偏好触觉反馈并不等于作业更快更安全,短期试验中练习效应可能掩盖界面效果。国内大规模建设遥操作数据采集中心的企业,评估反馈设备时应要求任务层面的数据。
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