非同期的な人とロボットのインタラクション

抄録— ロボットを遠隔で操作する研究は、これまでロボットの動きや位置に重点を置いてきました。しかし、そのような「ロボット中心」の操作は、専門的な知識と技術が必要であり、一般の人には難しいという問題がありました。それを解決するため、我々は新しい枠組み、「シーン編集としての遠隔操作」（SEaT）を提案します。

このSEaTでは、ユーザーはロボット自体を操作するのではなく、ロボットが働く場面（シーン）や対象物（オブジェクト）をデジタルで操作します。具体的には、現実世界のオブジェクトのデジタル模倣（デジタルツイン）を用いて、操作したい結果を指定します。すると、それをロボットが理解してタスクを実行します。これにより、ロボットの専門的な知識がない人でも、ロボットの遠隔操作が可能になります。

さらに、実世界の作業環境を仮想的に表現し、ユーザーが指定した操作を適切に調整するための新たな技術を用いています。これにより、ユーザーが適切な操作をより簡単に行えるようになります。

このシステムを評価するため、我々は大規模で多様な仮想的な組み立て作業のデータセットを作り、システムを訓練しました。そして、シミュレーションと現実のロボットでの実験を行い、この新しい方法が組み立て作業の効率と成功率を向上させることを確認しました。

また、実際のユーザーによる評価でも、SEaTを使用した場合が、従来の「ロボット中心」の操作よりも作業が成功しやすく、また操作者のストレスも少ないことが確認されました。