The breakthrough in AI and Machine Learning has brought a new revolution in robotics, resulting in the construction of more sophisticated robotic systems. Not only can these robotic systems benefit all domains, but also can accomplish tasks that seemed to be unimaginable a few years ago. From swarms of autonomous small robots working together to more very heavy and large objects, to seemingly indestructible robots capable of going to the harshest environments, we can see robotic systems designed for every task imaginable. Among them, a key scenario where robotic systems can benefit is in disaster response scenarios and rescue operations. Robotic systems are capable of successfully conducting tasks such as removing heavy materials, utilizing multiple advanced sensors for finding objects of interest, moving through debris and various inhospitable environments, and not the least have flying capabilities. Even with so much potential, we rarely see the utilization of robotic systems in disaster response scenarios and rescue missions. Many factors could be responsible for the low utilization of robotic systems in such scenarios. One of the key factors involve challenges related to Human-Robot Interaction (HRI) issues. Therefore, in this paper, we try to understand the HRI challenges involving the utilization of robotic systems in disaster response and rescue operations. Furthermore, we go through some of the proposed robotic systems designed for disaster response scenarios and identify the HRI challenges of those systems. Finally, we try to address the challenges by introducing ideas from various proposed research works.


翻译:人工智能与机器学习的突破为机器人技术带来了全新革命,催生出更复杂的机器人系统。这些系统不仅能够惠及所有领域,还能完成数年前看似不可思议的任务——从协同作业的微型自主机器人集群、起重能力极强的重型大型装置,到能深入最恶劣环境的近乎不可摧毁的机器人,我们目睹了为应对各类可想象任务而设计的机器人系统。其中,机器人系统可发挥关键作用的应用场景之一便是灾难响应与救援行动。此类系统能够成功执行移除重型材料、利用多种先进传感器搜索目标物体、穿越废墟及各类恶劣环境,乃至具备空中作业能力。然而尽管潜力巨大,我们在灾难响应与救援任务中却鲜少见到机器人系统的实际应用。导致这种低采用率的因素众多,其中核心问题涉及人机交互(HRI)挑战。因此,本文旨在探究灾难响应与救援操作中机器人系统应用所面临的人机交互挑战。我们将逐一分析专为灾难响应场景设计的若干机器人系统,识别其存在的HRI问题,并最终尝试融合多项研究成果中的创新思路来应对这些挑战。

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机器人(英语:Robot)包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中,机器人指能自动运行任务的人造机器设备,用以取代或协助人类工作,一般会是机电设备,由计算机程序或是电子电路控制。

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