Forschung zu bilateraler Teleoperation & Schnittstellen für humanoide Roboter
An einem nationalen Luft- und Raumfahrtforschungsinstitut haben wir an bilateraler Teleoperation und dem Design visuell-haptischer Schnittstellen für einen humanoiden Roboter mit vielen Freiheitsgraden gearbeitet. Die Forschung zielte auf intuitive Mensch-Roboter-Interaktion unter realen Randbedingungen – Latenz, begrenzte Bandbreite und komplexe Manipulationsaufgaben. Diese Arbeit legte Grundlagen für die Raumfahrt-Telerobotik, bei der die Besatzung an Bord der Internationalen Raumstation den Roboter am Boden über High-Level-Schnittstellen steuerte, und floss später in Experimente zur überwachten Autonomie für den Betrieb von der ISS aus ein.
Leistungsumfang
- Entwicklung von Regelungs-Frameworks für bilaterale Teleoperation
- Design visuell-haptischer Kommando- und Feedback-Schnittstellen
- Anpassung von Regelungsschemata über verschiedene Roboterarchitekturen hinweg
- Implementierung von Echtzeit-Haptik-Feedback-Schleifen
- Experimentelle Validierung an humanoiden Systemen mit vielen Freiheitsgraden
Gelieferte Kernfunktionen
- Schnittstelle für den Übergang von Teleoperation zu überwachter Autonomie
- Robuste Mensch-Roboter-Interaktion unter hohen Latenzen
- Aufgabenorientiertes Interaktionsdesign zur Reduzierung der Operator-Belastung
- Modulare Architektur für die Wiederverwendung in Raumfahrt-Telerobotik-Systemen
- Grundlage für spätere ISS-basierte Experimente zu überwachter Autonomie
Ergebnis
Die hier entwickelten Interaktionsparadigmen verbinden Low-Level-Teleoperation mit High-Level-überwachter Autonomie und erlauben es dem Bedienpersonal, ein komplexes humanoides System unter den Latenz- und Bandbreitengrenzen einer echten Orbit-Boden-Verbindung zu steuern. Diese Forschung floss direkt in die ISS-Experimente zu überwachter Autonomie ein, die sie vorbereiten sollte.