基于多摄像头融合的杖型机器人近距离人体跟随控制
系统与控制
2023-09-29 v2 系统与控制
摘要
杖型机器人已被用于辅助和监护行动不便人群。杖型机器人的一项关键技术是人体跟随控制，使机器人能够跟随使用者。然而，近距离下传感器可感知的人体信息有限，加之正常行走时下肢摆动造成的遮挡，影响了使用者的定位。这些限制使得近距离人体跟随难以实现。为应对这些挑战，本研究开发了一种新型杖型轮式机器人，并提出了一种基于多摄像头融合的新型人体跟随控制方法。该控制系统主要由两部分组成：1) 通过多摄像头融合定位使用者并生成跟随控制信号的人体跟随控制器；2) 用于将杖型机器人转向目标位置的杖机器人控制器。所提策略的有效性已在包含六名健康受试者的户外实验中得到验证。实验场景包括不同地形（即直行、转弯和坡道）、路况（即平整与粗糙路面）以及行走速度。所得结果表明，在所有场景中位置与朝向的平均跟踪误差分别小于 5 cm 和 15° 。此外，该杖型机器人能有效适应广泛的个体步态模式，并在日常行走速度（0.75 m/s - 1.45 m/s）下实现稳定的人体跟随。
引用
@article{arxiv.2305.03354,
title = {Close-range Human Following Control on a Cane-type Robot with Multi-camera Fusion},
author = {Haowen Liu and Fengxian Wu and Bin Zhong and Yijun Zhao and Jiatong Zhang and Wenxin Niu and Mingming Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.03354},
year = {2023}
}
备注
This paper has been accepted for publication in IEEE Robotics and Automation Letters.( Volume: 8, Issue: 10, October 2023)