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作者：邢逸飞;张竞天;曾洪;宋爱国
单位：1.东南大学仪器科学与工程学院
摘要：为实现人与机器人对未知环境的协同探索，现有研究常通过视觉通道向人传递机器人状态或任务信息。然而，在需要观察环境的高视觉负荷条件下，引入视觉反馈容易加剧人的视觉感官负荷，致使反馈能效低，降低协同搜索效率。针对上述局限，该文提出一种通过触觉反馈实现的人机协同探索框架。在GNSS拒止的未知环境中，机器人通过融合搭载的UWB与IMU数据解算相对位姿，在分布式协同移动与建图过程中选取探索目标；人通过穿戴触觉反馈装置获取编队状态与任务信息，并据此调整自身移动，与机器人共同完成区域搜索。该框架在不额外占用视觉通道的情况下可提升人的态势感知。在仿真实验中，与仅依赖视觉信息的传统交互方式相比，该文提出的触觉反馈技术辅助搜索方案将人完成任务的路程与时间分别减少24.18%与21.75%，任务执行过程中编队的平均代数连通度提高35.26%，验证触觉反馈在协同探索任务中提升人对多机器人状态与任务目标态势感知的有效性。在实物实验中，被试者穿戴触觉反馈装置，与多机器人协同完成对区域的搜索任务，表明该研究提出的方法在真实环境中具备可行性。
关键词：多机器人系统;触觉反馈;人机协作;未知环境搜索
