Wspomaganie wykonywania wybranych prac fizycznych, w tym przez osoby starsze i z niepełnosprawnościami, z wykorzystaniem dwuramiennego robota mobilnego, technik rzeczywistości wirtualnej i metody teleobecności

Kierownik projektu: dr hab. inż. Andrzej Grabowski

Streszczenie projektu:

Podstawowym celem projektu było opracowanie rozwiązań wspomagających wykonywanie wybranych prac fizycznych (np. związanych z przenoszeniem ładunków) przez wykorzystanie technik rzeczywistości wirtualnej do sterowania ruchem dwuramiennego robota mobilnego (przemieszczającego się na platformie kołowej).

W ramach zakresu prac przeprowadzono prace związane z opracowaniem procedury badań z udziałem ochotników oraz przygotowaniem projektu robota umożliwiającego przeprowadzenie tych badań. Robot jest wyposażony w następujące główne elementy:

–      kołową platformę mobilną

–      2 ramiona o zasięgu odpowiadającym zasięgowi 50-centylowego człowieka

–      chwytak na każdym z ramion

–      ruchomą głowicę o 2 stopniach swobody z zamocowaną stereo-kamerą

–      układ do zmiany wysokości zaczepu ramion i stereo-kamery

–      układ do bezprzewodowej transmisji obrazu z kamer.

Projekt III.N.04. Zbudowany model laboratoryjny dwuramiennego robota mobilnego zdalnie sterowany przez operatora z wykorzystaniem narzędzi typowych dla technik rzeczywistości wirtualnej

Przeprowadzono prace mające na celu zbudowanie modelu laboratoryjnego dwuramiennego robota mobilnego oraz przygotowanie oprogramowania komputerowego umożliwiającego przeprowadzenie badań. Oprogramowanie umożliwia sterowanie ruchem modelu robota na podstawie ruchów osoby biorącej udział w badaniu (tele-operator). Tele-operator ma możliwość swobodnego przemieszczania się po laboratorium, w tym czasie taką samą trajektorię ruchu będzie pokonywał robot znajdujący się za ścianą. Obroty głowy są przenoszone na ruch głowicy wyposażonej w stereo-kamerę, podobnie ruch ramion robota odwzorowuje ruch kończyn górnych tele-operatora. Do obserwacji otoczenia, w którym znajduje się robot, tele-operator wykorzystuje gogle rzeczywistości wirtualnej typu HMD (Head Mounted Display). Do rejestracji ruchu tele-operatora został wykorzystany system typu motion capture zainstalowany w laboratorium CIOP-PIB. Wszystkie dane, w szczególności obraz ze stereo-kamery prezentowany za pomocą HMD, są przesyłane drogą bezprzewodową. W ramach prowadzonych prac przeprowadzono testy funkcjonalne sprzętu i oprogramowania.

Przeprowadzono prace mające na celu dostosowanie robota do potrzeb badań oraz badania z ochotnikami, jak również wykonano analizę statystyczną i zinterpretowano wyniki badań, a także zmodyfikowano środowisko wirtualne i procedury badawcze na podstawie wyników testów.

Wyniki projektu przedstawiono w 2 publikacjach w czasopismach o zasięgu krajowym oraz w 1 publikacji przygotowanej do czasopisma o zasięgu międzynarodowym oraz zaprezentowano na 1 konferencji międzynarodowej.

Jednostka: Pracownia Technik Rzeczywistości Wirtualnej

Okres realizacji: 01.01.2017 – 31.12.2019