Implementation of a Robotic Arm Control for EOD Applications Using an Immersive Multimodal Interface - Aguilar Rodriguez, Walker Alexis (2025)
El avance de las interfaces multimodales tiene como objetivo proporcionar una interfaz de usuario intuitiva para mejorar el desempeño de diversas tareas. La robótica teleoperada en tareas de Desactivación de Artefactos Explosivos (EOD) requiere que el operador realice tareas de maniobras complejas para controlar un brazo robótico. Problemas como la pérdida de percepción de profundidad, degradación de la percepción visual, retardo del sistema y una alta carga de trabajo mental en el control de los elementos robóticos hacen que estas tareas requieran largos periodos de entrenamiento, amplio conocimiento del funcionamiento del robot y demanden un gran esfuerzo del operador para realizar una tarea de manera eficiente y evitar situaciones catastróficas en el manejo de paquetes explosivos. Para solucionar esto, se propone una interfaz multimodal basada en la creación de un entorno operativo virtual, donde el operador utiliza una combinación de tres interfaces: una interfaz visual a través de un Head Mounted Display de Realidad Virtual (VRHMD), una interfaz de usuario natural (NUI) y una interfaz basada en visualización predictiva. El sistema propuesto se evalúa con la participación de trece agentes con experiencia en tareas de desactivación de artefactos explosivos. Los resultados obtenidos se dividen en resultados objetivos y subjetivos a través de mediciones de tiempos de finalización de tareas, tasa de éxito, usabilidad a través del cuestionario System Usability Scale (SUS), y carga mental a través del cuestionario NASA Task Load Index (NASA TLX) en tareas Pick and Place, que constituyen el tipo de tarea maestra en tareas de robótica EOD. La interfaz multimodal propuesta demuestra tener una eficiencia considerablemente mayor que la interfaz de control convencional basada en teclado y monitor, logrando específicamente una mejora en los tiempos de finalización de tareas del 67%.