A látásvezérelt megosztott vezérlés értékelése segítő robotikai manipulátorokhoz (ARM Control)

Azok a veteránok, akik motoros mobilitási eszközöket használnak, beleértve azokat, akik magas szintű gerincvelő-sérülésben (SCI), amiotrófiás laterális szklerózisban (ALS) és szklerózis multiplexben (MS) szenvednek, gyakran súlyos felső végtagkárosodásban szenvednek. A felső végtagok károsodásának kezelése és gondozása gyakran egy sor segítő megoldást foglal magában. A manipulációs segítségnyújtás termékeinek elérhetősége és technológiai fejlődése azonban messze elmarad a mobilitásétól. Sok ilyen egyén független mozgásképessége ellenére nem nyúl egy pohár vízért, nem tud egyszerű ételt elkészíteni és fogkefét venni. Továbbra is szükségük van egy személyes gondozó segítségére a mindennapi élet alapvető tevékenységeihez (ADL), beleértve az elérést és a tárgykezelést/manipulációt. A robotikai technológia gyors fejlődésével az asszisztens robotmanipulátorok (ARM) életképes megoldást jelentenek a felső végtagok fogyatékossággal élő veteránok számára az elérést, tárgykezelést és manipulációt magában foglaló napi feladatok elvégzésében. Az ARM-ek gyakran sok szabadságfokkal (DOF) vannak felszerelve, de a felhasználók nem tudják az összes DOF-ot egyszerre vezérelni a hagyományos joystick segítségével, és gyakran kell üzemmódot váltaniuk az egyszerű manipulációs feladatok elvégzéséhez, különösen, ha az ARM közel kerül. a célhoz, és megfelelően kell igazítani a manipulációhoz. Így a meglévő ARM-ek a hatékonyság és eredményesség hiányától szenvednek, különösen strukturálatlan környezetben. Ennek a projektnek az a célja, hogy a látásvezérelt megosztott (VGS) vezérlést kétféle környezeti módosítással kombinálja az ARM-ek hatékonyságának és hatékonyságának a valós használatára való tekintettel. A környezeti módosítások két típusa közé tartozik a kereskedelmi vagy egyedi adaptív eszközök használata (pl. egy tartó, amely egy palackot vagy tégelyt tarthat, hogy az ARM fel tudja nyitni), valamint a (QR-kódokhoz hasonló) kijelzési jelzők hozzáadása az objektumokhoz, vagy adaptív eszközök a létrehozáshoz. látásalapú követés robusztus és megbízható valós alkalmazásokhoz. A környezeti módosításokra épülő VGS-vezérlő lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy bármilyen feladatot kezdeményezzen az ARM-nek egy címkézett objektum közelébe mozgatásával, és az ARM-nek átvegye a finom manipulációkat a cél észlelésekor. Ennek a projektnek az a célja, hogy értékelje az új vezérlőelemet 16 motoros kerekesszék-használó körében, akik kerekesszékre szerelt ARM-et fognak használni egy sor mindennapi manipulációs feladat elvégzésére. A résztvevők 10 manipulációs feladatot hajtanak végre az alapértelmezett vezérlési módszerrel és az új VGS vezérlési módszerrel. A kutatók összegyűjtik az eredménymutatókat a hatékonyság (azaz a feladat befejezési ideje és az üzemmódváltás gyakorisága), a hatékonyság (azaz a feladat végrehajtásának sikerességi aránya) és a használhatóság (azaz a NASA Task Load Index és a System Usability Scale) tekintetében. A kutatók arra számítanak, hogy a látás alapú robotvezérlés és az ember-robot interakciós technológiák gyakorlatiasabb és használhatóbb megvalósítása révén javítani fogják a felső végtagi fogyatékkal élő veteránok manipulációs funkcióit.