This paper presents an immersive bilateral teleoperation framework for beyond-human-scale manipulators, combining motion/force transparency with enhanced operator embodiment through virtual reality (VR) and distributed haptic feedback. The platform integrates a full-scale industrial hydraulic manipulator, a 7-DoF haptic exoskeleton, and head-tracked visual feedback to reinforce operator agency and self-location. A force-sensorless adaptive controller incorporates an augmented human-robot dynamic model to address master-surrogate asymmetries, input nonlinearities, model uncertainties, and communication delays. Rigorous analysis establishes semi-global uniform ultimate boundedness of the closed-loop system. Extensive full-scale experiments demonstrate precise motion and force tracking with scaling up to 1:13 and 1:1000, respectively, and fixed or time-varying delays up to 150 ms. Coordinated 6-DoF pick-and-place and multi-axis contact tasks further validate system performance. A ten-participant user study supports system usability and indicates approximately 50% higher normalized embodiment scores with VR than with monitor-based feedback. These results advance intuitive, force-reflected remote manipulation at industrial scale.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
13+阅读 · 2021年10月12日
最新《图嵌入组合优化》综述论文,40页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2020年9月7日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
BiSeNet:双向分割网络进行实时语义分割
统计学习与视觉计算组
22+阅读 · 2018年8月23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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
国家自然科学基金
24+阅读 · 2011年12月31日
VIP会员
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
4+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
专知会员服务
13+阅读 · 2021年10月12日
最新《图嵌入组合优化》综述论文,40页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2020年9月7日
相关基金
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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
国家自然科学基金
24+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员