A Bimanual Teleoperation Framework for Light Duty Underwater Vehicle-Manipulator Systems

本文旨在降低水下操作门槛，提供一种开源、用户友好的双臂遥操作轻型水下车辆-操纵系统（UVMS）框架。该框架允许使用两个低成本的触觉设备控制车辆以及两个操纵器和它们的末端执行器。为了创建独立的解决运动速率控制器，对UVMS运动学进行了推导，该控制器可以最优地控制关节位置以实现所需的末端执行器姿态。使用开发的遥操作控制器实时计算所需的姿态，该控制器处理用户的双触觉设备输入。基于物理的仿真环境用于实现该框架的两个示例任务，并提供用户命令误差分析的数据。第一个任务通过仅使用触觉设备对车辆和操纵器进行运动控制，展示了该框架的功能。第二个任务是同时使用两个操纵器抓取物体，展示了该框架的精度和协调性。该框架代码可在https://github.com/stevens-armlab/uvms_bimanual_sim上获得。

本论文旨在提供一个开源、易于使用的框架，用于双臂遥操作轻型水下机器人-操纵系统（UVMS），以降低水下操作门槛。

本论文提出了一个基于两个低成本触觉设备的UVMS双臂遥操作框架，可以控制车辆和两个机械臂及其末端执行器。通过导出UVMS运动学，为每个机械臂创建独立的解析运动速率控制器，最优地控制关节位置以实现所需的末端执行器姿态。使用实时计算的遥操作控制器处理用户的双触觉设备输入来计算所需的姿态。通过物理模拟环境实现了框架的两个示例任务，并提供了用户命令误差分析的数据。

本论文提供了一个开源、易于使用的框架，可以通过两个低成本触觉设备控制水下机器人和机械臂。实验展示了框架的功能和精度，可以精确地协调两个机械臂以同时抓取物体。论文提供了框架代码，可在https://github.com/stevens-armlab/uvms_bimanual_sim上获得。

在这个领域中，最近的相关研究包括“Underwater Manipulation with a Soft Robotic Arm Using Model Predictive Control”和“Underwater Object Recognition and Localization: A Survey”。