书籍-《机器人自适应共享控制的稳定透明框架》

书籍：A Stable and Transparent Framework for Adaptive Shared Control of Robots
作者：Ribin Balachandran
出版：Springer
编辑：陈萍萍的公主@一点人工一点智能
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01 书籍介绍

随着机器人技术和计算技术（包括人工智能）的进步，机器人的自主能力得到了显著提升。然而，在实际应用中，尤其是在实验室环境之外，人类监督仍然是必要的。这是因为目前机器人还无法实现完全自主。当机器人面临超出其处理能力的挑战时，一个有效的解决方案是让人类操作员介入，通过远程操作支持机器人，或是完全接管控制，亦或是采用共享控制的方式。本书专注于一种特殊的共享控制形式——混合主动式（mixed-initiative）。
在这种模式下，发送给机器人的最终指令是由操作员和自主控制器发出的命令按一定权重组合而成。这些权重（固定或自适应），称为权限分配（AA）因子，决定了谁对机器人具有更大的控制权。多个研究团队已经开发出不同的方法来在线调整AA因子，并且自适应混合主动式共享控制在任务完成成功率和操作员可用性方面的优势已被广泛认可。然而，考虑到操作员与机器人之间通信时间延迟的情况下，整个共享控制框架的稳定性尚未得到充分研究。
本书提出了一系列方法来提高共享控制系统的性能和稳定性，从而扩大其应用范围。首先，书中介绍了改进远程操作触觉反馈性能的方法；其次，书中提出了在确保高远程操作性能的同时稳定自适应共享控制系统的方法。这些方法已在多个机器人系统上进行了验证，并应用于多个项目，涵盖太空和地面应用领域。
凭借上述贡献，本书提供了一个全面的框架，旨在增强人类与机器人之间的协同作用。该框架的灵活性使得现有远程操作和共享控制方法可以无缝集成，进一步促进了机器人学界的协作与发展。
这本书不仅为研究人员提供了宝贵的理论基础和技术指导，也为未来的人机交互研究开辟了新的方向。通过介绍最新的研究成果和实用方法，它帮助读者更好地理解和掌握机器人自适应共享控制的核心概念和技术。无论是对于学术界还是工业界，这本书都是一份不可多得的参考资料。

02 作者简介

Ribin Balachandran，自2013年起担任德国航空航天中心（DLR）机器人与机电一体化研究所的研究员，专注于带有时间延迟的远程操作、触觉及机器人控制。他获得了印度苏拉特卡尔国立技术学院的工程学士学位和德国多特蒙德工业大学的机器人硕士学位，并于2022年5月在慕尼黑工业大学完成了博士学位，因其卓越的研究成果荣获欧洲最佳机器人博士学位奖——乔治·吉拉尔奖。除了机器人研究，他还热爱绘画，并致力于成为一名兼职艺术家的生活。

03 书籍大纲