Arquitectura de control compartido unificado para tareas de robots submarinos - brazo mecánico

Zhangpeng TU ,  

Yuanchao ZHU ,  

Xin WU ,  

Canjun YANG ,  

Abstract

En un entorno submarino no estructurado, lograr la operación autónoma del sistema de robots submarinos - brazo mecánico (UVMS) es un desafío. Solo con el control remoto simultáneo de la nave submarina y el brazo mecánico submarino impone una carga cognitiva y física considerable al operador. Este artículo propone una arquitectura de control compartido unificado (USC) que fusiona el control compartido separado (DSC) y el control compartido interactivo (ISC) para aligerar la carga del operador. A través de una prioridad basada en DSC, el sistema descompone la tarea completa en sub tareas de restricción, operación y optimización de posición. El sistema de robots evita las colisiones de manera autónoma y ajusta la posición según las preferencias visuales del usuario. Al integrar el feedback táctil en el control interactivo compartido de tareas para reforzar la cooperación hombre-máquina y al integrarlo de manera transparente en las tareas de operación del UVMS. La viabilidad de este método se verifica mediante simulación y experimentos en piscina. En comparación con el control manual, el tiempo de realización de la tarea en la simulación disminuye un 17,50 %, la longitud de entrada se reduce un 25,00 %, la carga cognitiva disminuye un 35,53 %; estos indicadores correspondientes en los experimentos en piscina disminuyen un 22,73 %, 40,00 % y 29,91 %. Los resultados de medición subjetiva muestran que este método reduce eficazmente la carga de trabajo del operador.

Keywords

control compartido unificado; robots submarinos - brazo mecánico; interacción hombre-máquina; prioridades de tareas

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