論文の概要: Design and Evaluation of a Collaborative Teleoperation Interface for Multi-Operator Multi-Robot Systems in Challenging Environments

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.15001v1
• Date: Sat, 10 Oct 2026 15:32:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-20 03:00:47.486607
• Title: Design and Evaluation of a Collaborative Teleoperation Interface for Multi-Operator Multi-Robot Systems in Challenging Environments
• Title（参考訳）: 混在環境におけるマルチオペレータ・マルチロボットのための協調的遠隔操作インタフェースの設計と評価
• Abstract要約: 現在のデプロイメントでは、オペレータチームまたはオペレータチームが各ロボットに割り当てられている。 このオペレータ依存アプローチは認知的負荷を増大させ、異なるメーカーのロボット間のスケーラビリティを制限する。 本研究は,作業者のコーディネーション,状況認識,タスクパフォーマンスを改善するために,共有視覚遠隔操作インタフェースの設計と評価を行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.22835610890984168
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Multi-robot systems that combine the complementary capabilities of specialised platforms are critical for complex missions in challenging, inaccessible environments. Current deployments assign an operator or operator team to each robot, with collaboration relying on operator-to-operator communication to manually coordinate heterogeneous platforms with incompatible interfaces. This operator-dependent approach increases cognitive load and limits scalability across robots from different manufacturers. This study designs and evaluates a shared-visualisation collaborative teleoperation interface to improve operator coordination, situational awareness, and the task performance in multi-operator, multi-robot systems. A comparative user study with 16 participants compared three teleoperation conditions: co-located operators with a shared interface, remote operators with a shared interface, and co-located operators with individual interfaces. Participants controlled two simulated robots in a nuclear power plant digital twin to complete disaster response tasks. Performance metrics, physiological data, and behavioural measures were recorded to assess task performance, cognitive load, and operator awareness across conditions. The co-located shared-interface condition achieved the fastest mission completion (292.8 s), outperforming remote operation (351.6 s) and individual interfaces (385.1 s), with the fewest collisions (0.9 per trial) and highest situational awareness accuracy (91.1 %). Physical co-presence was associated with reduced cognitive load, with NASA-TLX scores increasing from 38.2 in co-located to 57.7 in remote operation, supported by consistent physiological indicators. These results demonstrate that co-presence and shared interfaces provide complementary benefits, supporting workload regulation and mutual awareness respectively in multi-operator, multi-robot teleoperation.
• Abstract（参考訳）: 特殊なプラットフォームを補完する機能を組み合わせたマルチロボットシステムは、困難でアクセス不能な環境において複雑なミッションに不可欠である。 現在のデプロイでは、オペレータないしオペレータチームが各ロボットに割り当てられ、オペレータ間通信に依存して、不整合性のあるインターフェースで異種プラットフォームを手動で調整する。 このオペレータ依存アプローチは認知的負荷を増大させ、異なるメーカーのロボット間のスケーラビリティを制限する。 本研究は,複数ロボットシステムにおける操作者の協調,状況認識,タスクパフォーマンスを改善するために,共有視覚協調遠隔操作インタフェースの設計と評価を行う。 16名の被験者を対象にしたユーザスタディでは,共有インターフェースを持つ遠隔操作者,共有インターフェースを持つ遠隔操作者,個別インターフェースを持つ遠隔操作者という3つの遠隔操作条件を比較した。 参加者は原子力発電所のデジタルツインで2つの模擬ロボットを制御し、災害対応タスクを完了した。 作業成績,認知負荷,作業者の意識を評価するために,パフォーマンス指標,生理的データ,行動計測値が記録された。 遠隔操作(351.6 s)と個々のインタフェース(385.1 s)を上回り、最小の衝突(試験あたり0.9)と最高状況認識精度(91.1 %)を達成した。 物理的共存は認知負荷の減少と関連し、NASA-TLXのスコアは、遠隔操作で38.2から57.7に増加し、一貫した生理的指標によって支えられた。 これらの結果から,複数ロボット遠隔操作において,共同プレゼンスと共有インタフェースが相補的利益をもたらし,作業負荷制御と相互認識をそれぞれサポートしていることが示された。

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