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Optical-Inertial Tracking of an Input Device for Real-Time Robot Control

Steidle, Florian und Tobergte, Andreas und Albu-Schäffer, Alin (2016) Optical-Inertial Tracking of an Input Device for Real-Time Robot Control. In: IEEE International Conference on Robotics and Automation ICRA. IEEE International Conference on Robotics and Automation, 16.-21. Mai 2016, Stockholm, Schweden. doi: 10.1109/ICRA.2016.7487202.

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Offizielle URL: http://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7487202/

Kurzfassung

Minimally invasive robotic surgery systems are usually controlled by input devices, that are mechanically linked to the environment. These input devices often have a limited workspace, which makes intuitive operation difficult. This paper presents a tracking algorithm of a handheld input device, which combines inertial and optical measurements to obtain accurate and robust state estimates with high update rates and low latency. It is based on the fusion of inertial and optical data in an error state extended Kalman filter. To achieve a high degree of robustness with respect to partial device occlusions, active optical markers are tracked and their 2D positions in the camera planes are directly forwarded to the fusion process. The algorithm can handle partial occlusions of the device in one or all of the cameras. A quality measure is defined, which indicates if tracking performance is sufficient to control a robot. An exemplary task in a medical robotics context verifies the assumption that the tracking system can be used for real-time robot control despite frequent marker occlusions.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/109933/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Optical-Inertial Tracking of an Input Device for Real-Time Robot Control
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Steidle, Florianflorian.steidle (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6935-9810NICHT SPEZIFIZIERT
Tobergte, Andreasandreas.tobergte (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Albu-Schäffer, Alinalin.albu-schaeffer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5343-9074142115728
Datum:16 Mai 2016
Erschienen in:IEEE International Conference on Robotics and Automation ICRA
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1109/ICRA.2016.7487202
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Input device, visual-inertial tracking
Veranstaltungstitel:IEEE International Conference on Robotics and Automation
Veranstaltungsort:Stockholm, Schweden
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:16.-21. Mai 2016
Veranstalter :IEEE Robotics and Automation Society
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Medizinische Assistenzsysteme [SY]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Kognitive Robotik
Hinterlegt von: Steidle, Florian
Hinterlegt am:22 Dez 2016 09:00
Letzte Änderung:11 Sep 2023 13:22

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