Hodnocení sdíleného řízení řízeného viděním pro manipulátory asistenční robotiky (ARM Control)

Veteráni, kteří používají pohyblivá zařízení, včetně těch s vysokým stupněm poranění míchy (SCI), amyotrofickou laterální sklerózou (ALS) a roztroušenou sklerózou (MS), často trpí vážným postižením horních končetin. Léčba a péče o postižení horních končetin často zahrnuje řadu asistenčních řešení. Dostupnost produktů a technologický pokrok pro pomoc při manipulaci však výrazně zaostává za mobilitou. Mnoho z těchto jedinců, navzdory své samostatné pohyblivosti, nemůže dosáhnout na sklenici vody, udělat si jednoduché jídlo a vzít si zubní kartáček. Stále potřebují pomoc osobního pečovatele pro základní činnosti každodenního života (ADL), včetně dosahování a manipulace s předměty. S rychlým rozvojem robotické technologie se asistenční robotické manipulátory (ARM) objevují jako životaschopné řešení pro pomoc veteránům s postižením horních končetin při plnění každodenních úkolů zahrnujících dosahování, manipulaci s předměty a manipulaci. ARM jsou často vybaveny mnoha stupni volnosti (DOF), ale uživatelé nemohou ovládat všechny stupně volnosti současně pomocí konvenčního joysticku a potřebují poměrně často přepínat režimy, aby dokončili i jednoduché manipulační úkoly, zvláště když se ARM přiblíží. k cíli a pro manipulaci je třeba je vhodně zarovnat. Stávající ARM tedy trpí nedostatkem účinnosti a efektivity, zejména v nestrukturovaném prostředí. Cílem tohoto projektu je zkombinovat vizí řízené sdílené (VGS) řízení se dvěma typy úprav prostředí, aby se řešila efektivita a efektivita ARM pro použití v reálném světě. Tyto dva typy úprav prostředí zahrnují použití komerčních nebo vlastních adaptivních nástrojů (např. držák, který pojme láhev nebo sklenici, aby je mohl otevřít ARM), a přidání základních značek (podobných QR kódům) k objektům nebo adaptivním nástrojům pro vytváření sledování založené na vidění je robustní a spolehlivé pro aplikace v reálném světě. Řízení VGS, postavené na úpravách prostředí, umožní uživateli zahájit jakýkoli úkol přiblížením ARM k označenému objektu a ARM převzít jemnou manipulaci po detekci cíle. Tento projekt má vyhodnotit nové ovládání mezi 16 vozíčkáři s elektrickým pohonem, kteří budou používat ARM na invalidním vozíku k dokončení sady každodenních manipulačních úkolů. Účastníci dokončí sadu 10 manipulačních úkolů pomocí výchozí metody ovládání a nové metody ovládání VGS. Výzkumníci budou shromažďovat výsledky měření z hlediska efektivity (tj. doby dokončení úkolu a frekvence přepínání režimů), efektivity (tj. míry úspěšnosti dokončení úkolu) a použitelnosti (tj. index zatížení úkolů NASA a škála použitelnosti systému). Vyšetřovatelé očekávají zlepšení manipulačních funkcí veteránů s postižením horních končetin prostřednictvím praktičtější a použitelnější implementace robotického řízení založeného na vidění a technologií interakce člověk-robot.