Advances in robotics have been driving the development of human-robot interaction (HRI) technologies. However, accurately perceiving human actions and achieving adaptive control remains a challenge in facilitating seamless coordination between human and robotic movements. In this paper, we propose a hierarchical procedural framework to enable dynamic robot-assisted hand-object interaction. An open-loop hierarchy leverages the computer vision (CV)-based 3D reconstruction of the human hand, based on which motion primitives have been designed to translate hand motions into robotic actions. The low-level coordination hierarchy fine-tunes the robot's action by using the continuously updated 3D hand models. Experimental validation demonstrates the effectiveness of the hierarchical control architecture. The adaptive coordination between human and robot behavior has achieved a delay of $\leq 0.3$ seconds in the tele-interaction scenario. A case study of ring-wearing tasks indicates the potential application of this work in assistive technologies such as healthcare and manufacturing.


翻译:机器人技术的进步不断推动着人机交互(HRI)技术的发展。然而,在促进人与机器人运动之间的无缝协调方面,准确感知人类动作并实现自适应控制仍然是一个挑战。本文提出了一种分层程序框架,以实现动态的机器人辅助手-物交互。开环层次利用基于计算机视觉(CV)的人手三维重建技术,并在此基础上设计了运动基元,以将人手动作转化为机器人动作。低层协调层次则通过持续更新的三维手部模型对机器人动作进行微调。实验验证证明了该分层控制架构的有效性。在远程交互场景中,人与机器人行为的自适应协调实现了延迟≤0.3秒的性能。一项佩戴戒指任务的案例研究表明,这项工作在医疗保健和制造等辅助技术领域具有潜在的应用前景。

0
下载
关闭预览

相关内容

IFIP TC13 Conference on Human-Computer Interaction是人机交互领域的研究者和实践者展示其工作的重要平台。多年来,这些会议吸引了来自几个国家和文化的研究人员。官网链接:http://interact2019.org/
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员