Структура единого управления задачами для подводной робототехники - манипуляторной системы

Zhangpeng TU ,  

Yuanchao ZHU ,  

Xin WU ,  

Canjun YANG ,  

Abstract

В неструктурированной подводной среде самостоятельная работа системы подводных роботов-манипуляторов (UVMS) является вызовом. Только с помощью дистанционного управления одновременно управлять подводным судном и подводным манипулятором приводит к значительной когнитивной и физической нагрузке на оператора. В данной статье предлагается единая структура совместного управления (USC), которая объединяет раздельное совместное управление (DSC) и интерактивное совместное управление (ISC) для смягчения нагрузки на оператора. Через разделение задач по приоритетам на основе DSC, машина разделяет полную задачу на подзадачи ограничений, операций и оптимизации положения. Робототехническая система самостоятельно избегает столкновения с собой и корректирует положение в соответствии с визуальными предпочтениями пользователя. Меняя тактильную обратную связь в интерактивном совместном управлении задачами, усиливается сотрудничество человека и машины, и через общее управление оно непрерывно интегрируется в задачи операций UVMS. Проверка возможности данного метода осуществляется с помощью моделирования и опытов в бассейне. По сравнению с ручным управлением, время выполнения задачи в моделировании уменьшается на 17,50%, длина ввода уменьшается на 25,00%, нагрузка на познание снижается на 35.53%; соответствующие показатели в опытах в бассейне уменьшаются на 22,73%, 40,00% и 29,91%. Субъективные результаты измерения показывают, что этот метод эффективно снижает рабочую нагрузку оператора.

Keywords

единое управление; подводные робототехники - манипуляторные системы; взаимодействие человека и машины; приоритеты задач

READ MORE