7.2 Mozgások követése, modellezése, vizualizációja és szimulációja

Napjaink gyáraiban a robotok jól levalasztott térben, az emberektől elkülönítve működnek. A SYMBIO-TIC projekt célja, hogy ez megváltozzon, ember és robot egy közös térben, a munkát megosztva dolgozhasson. A hatékony kollaboráció nagymértékű teljesítménynövekedést eredményez, ennek érdekében azonban fontos a munkafolyamatok körültekintő megtervezése, valamint az ember és gép közötti megfelelő kommunikáció. A robotnak minden esetben látnia, érzékelnie kell a munkást, hogy az esetleges ütközést el tudja kerülni, valamint fogadnia és értelmeznie kell a munkás által kiadott utasításokat, jelzéseket. Ez a parancsküldés történhet valamilyen kommunikációs (számítógép) interfészen keresztül, hanggal, vagy gesztusvezérléssel.

A gesztusvezérléshez használhatunk vizuális, vagy másfajta érzékelőket. Az általunk fejlesztett eszköz egy inerciális érzékelőkkel ellátott munkakesztyű, ami képes a kéz gesztusait mérni és azokat a gép számára értelmezhető parancsokká alakítani. A kesztyű 12 szenzort tartalmaz: ujjanként kettőt, valamint a kézfejen és a csuklón is egyet - egyet. A szenzorok a saját abszolút orientációjukat mérik, amikből a kesztyű egy modellt állít elő a kézfejről, a pillanatnyi értékek alapján pedig a gép parancsokat rendel az egyes gesztusreprezentációkhoz. A vizuális érzékelőkkel szemben a gesztuskesztyű használatakor nem számítanak a fényviszonyok és takarásban is használható. Kiválóan alkalmazható zajos környezetben is, ahol a hangvezérlés nem lehetséges, valamint nincs szükség fizikai kontaktusra, vagy közelségre az irányítandó berendezéssel. Mobil, gyors, természetes és könnyen tanulható. Nem csak a robotvezérlésben, de bármilyen alkalmazás során kényelmes és hatékony eszköze lehet az ember és gép között zajló kommunikációnak.

Gesture glove in human-machine collaboration

Today robots operate in well-detached areas, separated from the people. The aim of the SYMBIO-TIC project is to change that, so humans and robots would be able to work together in shared workspaces, in a safe and collaborative way. Efficient collaboration results in substantial capacity growth, however to reach this, careful planning of the work processes and sufficient communication between humans and robots are of vital importance. Robots must see and detect workers in all circumstances to avoid any collision, and they should also be able to receive and understand the commands and signals given by the workers. Such commands could be sent via some communication (eg. computer) interface, sound or gesture control.

Gesture control can be achieved via the use of visual or other sensors. We have developed a work glove equipped with inertial sensors, that is able to measure hand gestures and transform them to commands understandable to machines. The glove consists of twelve sensors: two on each finger, one on the hand and one on the wrist. Sensors measure their own absolute orientation, of which the glove creates a model of the hand, and based on the given values the machine assigns commands to each gesture presentation. Unlike visual sensors, the gesture glove can be used even in cover or despite poor light conditions. It could operate in noisy environments where sound control is not possible, and there is no need for physical contact or vicinity to the equipment to be controlled. It is mobile, fast, natural and easy to learn. It could be an effective and comfortable tool not only in robot control, but also in any application in human-machine communication.