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Toward Shared Control in Clutter

Welser, Miriam und Quere, Gabriel und Hagengruber, Annette und Vogel, Jörn und Stulp, Freek und Dömel, Andreas (2026) Toward Shared Control in Clutter. IEEE Robotics and Automation Letters, 11 (10), Seiten 11466-11473. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/lra.2026.3723281. ISSN 2377-3766.

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2MB

Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/11652911

Kurzfassung

Assistive robots can enable people with motor impairments to complete everyday tasks independently, offering active, semi-autonomous support. However, providing correct and seamless assistance in more cluttered multi-task environments remains a key open challenge. To address this challenge, we introduce a task-space-dependent clutteredness metric that quantifies scene complexity considering all tasks in the scene. This metric allows us to adapt shared control skills based on the scene's clutteredness with our new skill adaptation method ShaCC (Shared Control in Clutter). ShaCC comprises two steps: first, we optimize task space parameters to reduce task space overlap (Shrinking), and second, provide early orientation support toward the whole scene (Merging). We apply ShaCC to the Shared Control Template (SCT) framework for experimental evaluation. Our results show that the clutteredness metric is an expressive measure of scene complexity. Further, the task-aware skill representation of ShaCC improves assistance in multi-task environments with higher success rates and smoother task switching during manipulation. We show this in simulation with up to ten tasks per scene, improving the success rate by 45% on average, and validate ShaCC in a pilot study with three users on the assistive robot MAYA, achieving 100% task success in a real-world scene with five tasks.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/226572/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Toward Shared Control in Clutter
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Welser, MiriamMiriam.Welser (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0006-4853-7669225686612
Quere, GabrielGabriel.Quere (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1788-3685NICHT SPEZIFIZIERT
Hagengruber, AnnetteAnnette.Hagengruber (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8243-1327NICHT SPEZIFIZIERT
Vogel, JörnJoern.Vogel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1987-0028NICHT SPEZIFIZIERT
Stulp, FreekFreek.Stulp (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9555-9517225686613
Dömel, AndreasAndreas.Doemel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3694-5201NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:12 August 2026
Erschienen in:IEEE Robotics and Automation Letters
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:11
DOI:10.1109/lra.2026.3723281
Seitenbereich:Seiten 11466-11473
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Chernova, Soniachernova (at) gatech.eduNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
ISSN:2377-3766
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Physically Assistive Devices, Human-Centered Robotics, Intention Recognition, Shared Control, Cluttered Environments
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Robotik
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RO - Robotik
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Terrestrische Assistenz-Robotik
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Kognitive Robotik
Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013)
Hinterlegt von: Welser, Miriam
Hinterlegt am:03 Sep 2026 18:16
Letzte Änderung:03 Sep 2026 18:16

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