Architectures de contrôle partagé unifié pour les missions de robots sous-marins - bras mécanique

Zhangpeng TU ,  

Yuanchao ZHU ,  

Xin WU ,  

Canjun YANG ,  

Abstract

Dans un environnement sous-marin non structuré, la réalisation de l'opération autonome du système de robots sous-marins - bras mécanique (UVMS) est un défi. Seul le contrôle à distance simultané du navire sous-marin et du bras mécanique sous-marin impose une charge cognitive et physique considérable à l'opérateur. Cet article propose une architecture de contrôle partagé unifié (USC) qui fusionne le contrôle partagé séparé (DSC) et le contrôle partagé interactif (ISC) pour alléger la charge de l'opérateur. Grâce à une priorité basée sur DSC, le système décompose la tâche globale en sous-tâches de contrainte, d'opération et d'optimisation de posture. Le système de robots évite les collisions de manière autonome et ajuste la posture en fonction des préférences visuelles de l'utilisateur. En intégrant le retour tactile dans le contrôle interactif partagé des tâches pour renforcer la coopération homme-machine et en l'intégrant de manière transparente dans les tâches d'opération de l'UVMS. La faisabilité de cette méthode est vérifiée par simulation et des expériences en piscine. Comparé au contrôle manuel, le temps de réalisation de la tâche dans la simulation diminue de 17,50 %, la longueur de l'entrée est réduite de 25,00 %, la charge cognitive tombe de 35,53 %; ces indicateurs correspondants dans les expériences en piscine diminuent de 22,73 %, 40,00 % et 29,91 %. Les résultats de mesure subjective montrent que cette méthode réduit efficacement la charge de travail de l'opérateur.

Keywords

contrôle partagé unifié; robots sous-marins - bras mécanique; interaction homme-machine; priorités des tâches

READ MORE