导读

遥控操作机器人手需要一种映射技术，这种映射技术能将人类手的动作转化为机器人手的动作。高度拟人化的机器人手设计可以通过直接映射关节来实现直观的遥控操作，但其硬件通常较为脆弱且成本高昂。相比之下，非拟人化的机器人手更具实用性，并能在非结构化环境中广泛应用。然而，由于关节构造、轴数和手指数量的不同，要在人类手和非拟人化机器人手之间建立直观的映射非常困难。

在高度结构化的环境中，远程遥控操作是一种非常有用的工具，特别是在面对复杂场景和对象时。在这种情况下，机器人可以依靠人类的认知来快速应对紧急情况。遥控操作的关键在于使操作员能够直观地使用这些控制装置，从而减少培训时间。

麻省理工学院的仿生机器人实验室正在研究人机融合，开发出人形机器人Hermes，它能够灵活且动态地行动。尽管这种高度拟人化的机器人可以直接映射关节，但若要遥控操作非拟人化机器人手，特别是两指、三指或更多手指的机器人手，则面临挑战。

哥伦比亚大学的ROAM实验团队提出了新的研究成果——一种用于非拟人化机器人手的远程遥控系统。该系统通过创建与远程操作相关的子空间作为中介，实现了直观的遥控操作。具体来说，这种方法将人类手的姿态投影到一个与机器人手共享的子空间中，再将该子空间投影到机器人手的姿态空间中，从而完成遥控操作。

研究人员证明，这一过程可以通过一系列简单的步骤来实现。对于新手用户，这种方法也能提供有效的远程操作体验。为了验证算法映射和经验映射的效果，研究人员邀请新手用户参与实验，测试他们使用不同映射方法完成任务的能力。实验结果显示，新方法在拾取、放置和手动操作方面均表现出色。

此外，研究人员还邀请新手用户使用两指抓爪执行手动操作任务，要求他们将一个物体包裹在手指之间。实验结果表明，新方法在低维度控制，如肌电图（EMG）应用中表现良好，并且有望应用于更复杂的任务，如组装和拆卸机器。

参考文献： Cassie Meeker, Maximilian Haas-Heger, 和 Matei Ciocarlie，“非拟人化手的连续遥控子空间及其经验与算法映射方法”