Evaluation of an immersive virtual reality-based position control interface for a SCARA robotic arm

• Autores: Condori Capajaña, Victor Hugo, Castillo Challa, Jaime Junnior
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:20.500.12773/21791
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/21791
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Interfaz inmersiva; Brazo robótico; Carga mental; Realidad virtual; Usabilidad; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.01

Esta investigación explora el uso de brazos robóticos SCARA operados mediante interfaces de Realidad Virtual Inmersiva (IVR), para mejorar la interacción humano-robot en tareas de manipulación remota. El problema abordado es la limitada comprensión del desempeño de usuarios no expertos en teleoperación frente a métodos convencionales. Aunque la IVR ofrece una interacción inmersiva, su efectividad en usuarios con poca experiencia sigue poco estudiada. Se desarrolló un sistema basado en IVR que permite una interacción natural para ejecutar tareas de pick-and-place. Los usuarios controlan el brazo robótico en tiempo real dentro de un entorno virtual mediante gestos manuales e interacción espacial. La evaluación experimental incluyó doce participantes que realizaron tareas estandarizadas con interfaces IVR y convencional. El desempeño se midió mediante tiempo de ejecución, tasa de éxito y experiencia del usuario, usando los índices NASA-TLX y SUS. Los resultados muestran que la IVR reduce la carga mental en un 45% y mejora la usabilidad percibida en 15.9 puntos, en comparación con la interfaz tradicional. Los participantes completaron las tareas más rápido, con mayor éxito y menor demanda mental y física. Estas mejoras se deben al carácter inmersivo del entorno IVR, que aumenta la percepción espacial y simplifica el control del robot. Los hallazgos indican que la interfaz IVR es adecuada para tareas con alta participación del operador, como teleoperación en entornos peligrosos, simuladores de entrenamiento y robótica educativa. Futuros estudios deberán optimizar la interfaz para una gama más amplia de tareas y usuarios.