Största delen av den feedback som operatörerna av nuvarande robottelesystem får är grafisk. När en stor mängd robotdata behöver visas kan detta dock leda till överbelastning av operatören. Den forskning som presenteras i detta dokument fokuserar på att avlasta en del av återkopplingen till andra mänskliga sinnen, särskilt känslan av beröring, att minska belastningen på grund av gränssnittet, och som en följd av detta, att öka nivån på operatörens situation medvetenhet. Grafiska och vibrotaktila versioner av återkoppling för kollisionsgränssnitt utvärderades i en sökuppgift med hjälp av en virtuell fjärrstyrd robot. Parametrar som mättes inkluderade uppgiftstid, antal kollisioner mellan roboten och miljön, antal objekt som hittats och kvaliteten på rapporter efter experiment genom användning av skisskartor. Våra resultat visar att den kombinerade användningen av både grafiska och vibrotaktila återkopplingsgränssnitt ledde till en ökning av kvaliteten på skisskartor, en möjlig indikation på ökad medvetenhet om operatörens situation, men också en liten minskning av antalet robotkollisioner. KEYWORDS: virtuell verklighet, robotteleoperation, multisensoriska gränssnitt, vibro-taktil återkoppling, kollision närhetsdetektering.  Processen för robotteledrift kan delas in i fyra primära aktiviteter: att känna robotens tillstånd och fjärrmiljön, att förstå ett sådant tillstånd, att besluta om nästa åtgärd som ska vidtas, och att genomföra denna åtgärd. Någon av dessa steg kan använda sig av automatisering. Den människa-robot interaktion (HRI) cykeln i Figur 1 sker på obestämd tid som uppgiften utförs. När det gäller sök-och-räddning i städer (USAR), är det huvudsakliga fokusområdet i detta papper, liten automatisering är allmänt närvarande, även om användningen av punktnavigering har blivit en vanlig strategi i robot teledrift [22] USAR teledrift görs i allmänhet genom användning av vanliga inmatningsenheter som tangentbord, mus och joystick. De flesta, om inte all information från roboten presenteras i en grafisk display. Under ett uppdrag använder operatören detta gränssnitt inte bara som ett sätt att förstå robotens tillstånd och omgivande miljö, utan också som ett verktyg för att slutföra uppdragsmål. Beroende på hur data representeras på skärmen, kan lyckas i båda dessa uppgifter visa sig vara mycket kognitivt krävande. Denna ökning av kognitiv belastning kan orsaka en minskning av operatörens situation medvetenhet (SA) [12], och därmed hindra prestanda för hela HRI-systemet [10] [24] [29]. Den forskning som presenteras här syftar till att utvärdera påverkan på SA och prestanda när en del av de data som överförs av roboten visas för operatören med andra sinnen än vision. Det föreslagna gränssnittet använder en vibrotaktil display för att ge återkoppling till operatören för kollisionsnärvaron mellan roboten och fjärrmiljön. I en fyrvägsjämförelse jämförs användningen av vibro-taktil återkoppling med användningen av ingen återkoppling, användningen av grafisk återkoppling och användningen av båda typerna av feedback i utförandet av en enkel sökuppgift. Resultaten visar att användningen av båda typerna av återkoppling ledde till en förbättring av kvaliteten på skisskartorna, en potentiell indikation på en ökning av operatörens situationsmedvetenhet. En liten förbättring av kollisionsundvikandet upptäcktes också. Resten av detta dokument är organiserat enligt följande. Avsnitt 2 sammanfattar det aktuella arbetet med HRI och vibro-taktila gränssnitt. I avsnitt 3 presenteras det studerade gränssnittet. Avsnitt 4 beskriver våra experimenthypoteser. Metoden för användarstudie presenteras i avsnitt 5. Avsnitt 6 innehåller resultaten från användarstudien. Analysen görs i avsnitt 7. Slutsatserna presenteras i avsnitt 8. Robotgränssnitt för USAR-system har föreslagits och testats i mer än ett decennium [23]. En standardmodell eller en uppsättning riktlinjer för HRI har dock ännu inte varit allmänt vedertagen. Drury [10] har pekat på en uppsättning preliminära riktlinjer för HRI-gränssnitt. Scholtz [27] har specificerat en uppsättning allmänna rekommendationer för utformning av intelligenta system som också kan tillämpas på HRIS-gränssnitt. Gemensamma mått för HRI har också diskuterats [28]. Dessutom har gränssnitt på högre nivå för robotsocialisering och robotinlärning varit en punkt för debatt och forskning i samhället [1] [22]. Dessutom har Association for the Advancement of Artificial Intelligence (AAAI) Rescue Robotics Competition tagit upp och identifierat intressanta frågor om HRIS gränssnitt design [29].
Det har också konstaterats att överflödig feedback i sådana displayer ledde till högre nivåer av SA, och ökade navigeringsprestanda variabilitet bland operatörer REF.
Enhancing robot teleoperator situation awareness and performance using vibro-tactile and graphical feedback
{'venue': '2011 IEEE Symposium on 3D User Interfaces (3DUI)', 'journal': '2011 IEEE Symposium on 3D User Interfaces (3DUI)', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}