論文の概要: From Vision to Assistance: Gaze and Vision-Enabled Adaptive Control for a Back-Support Exoskeleton
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.04648v1
- Date: Wed, 04 Feb 2026 15:23:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 08:17:41.175883
- Title: From Vision to Assistance: Gaze and Vision-Enabled Adaptive Control for a Back-Support Exoskeleton
- Title（参考訳）: ビジョンからアシストへ:バックサッポート・エクソスケルトンのための視線と視線を許容する適応制御
- Abstract要約: 活動性腰部職業性外骨格に対する視覚制御フレームワークを提案する。
提案システムは,一対一の YOLO に基づく知覚システムからリアルタイムの把握検出を統合する。
ユーザスタディでは、視覚刺激による補助が身体的需要を著しく減少させることが示された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 42.24099624713759
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Back-support exoskeletons have been proposed to mitigate spinal loading in industrial handling, yet their effectiveness critically depends on timely and context-aware assistance. Most existing approaches rely either on load-estimation techniques (e.g., EMG, IMU) or on vision systems that do not directly inform control. In this work, we present a vision-gated control framework for an active lumbar occupational exoskeleton that leverages egocentric vision with wearable gaze tracking. The proposed system integrates real-time grasp detection from a first-person YOLO-based perception system, a finite-state machine (FSM) for task progression, and a variable admittance controller to adapt torque delivery to both posture and object state. A user study with 15 participants performing stooping load lifting trials under three conditions (no exoskeleton, exoskeleton without vision, exoskeleton with vision) shows that vision-gated assistance significantly reduces perceived physical demand and improves fluency, trust, and comfort. Quantitative analysis reveals earlier and stronger assistance when vision is enabled, while questionnaire results confirm user preference for the vision-gated mode. These findings highlight the potential of egocentric vision to enhance the responsiveness, ergonomics, safety, and acceptance of back-support exoskeletons.
- Abstract（参考訳）: 後方支援型外骨格は、産業用ハンドリングにおける脊髄ローディングを緩和するために提案されているが、その効果は時間的および文脈的支援に依存している。
既存のアプローチのほとんどは、負荷推定技術(例えば、EMG、IMU)か、直接制御を知らせない視覚システムに依存している。
本研究では,ウェアラブル視線追跡による自我中心の視力を利用する,アクティブな腰部職業性外骨格の視覚ゲート制御フレームワークを提案する。
本システムでは,タスク進行のための有限状態機械(FSM)と,姿勢と対象状態の両方にトルク伝達を適応させる可変アプタンスコントローラを,一対のYOLO認識システムからリアルタイムに把握する。
視力のない外骨格,視力のない外骨格,視力のない外骨格 (exoskeleton, exoskeleton, exoskeleton with vision) の3つの条件下でストーピング負荷昇降試験を行った15人の被験者によるユーザスタディでは,視覚刺激による補助が身体的要求を著しく低減し,流速,信頼,快適性を改善することが示されている。
定量的分析により、視覚が有効になると、より早く、より強力な支援が得られ、また、アンケート結果により、視覚ゲートモードのユーザの好みが確認される。
これらの知見は, 自我中心視が, 応答性, エルゴノミクス, 安全性, バックサポート型外骨格の受容を高める可能性を強調した。
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