可预期运动单元：避免人机交互中人体非自愿运动带来的危害
机器人学
2024-08-20 v3
摘要
在机器人学中，已开发许多控制与规划方案以确保人机交互中的人体物理安全。然而，人的心理状态及对机器人的预期通常被忽视。即便机器人行为在生物力学上被视为安全，人类仍可能因惊吓或惊讶而做出快速的非自愿运动（IM）。此类突发的、不受控的运动会危及安全，应竭力避免。在本通讯中，我们提出可预期运动单元（EMU），其在典型人机交互场景中确保 IM 发生概率不超过某一设定值。基于一项由 29 名参与者完成的 IM 发生模型实验，我们建立了机器人速度、机器人与人距离以及 IM 发生相对频率之间的映射。该映射被处理为一个具备实时能力的机器人运动生成器，可在任务执行时必要时限制机器人速度。EMU 被整合入一个融合物理与心理安全知识的整体安全框架。验证实验表明，EMU 在六种情况中的五种成功避免了人的 IM。
引用
@article{arxiv.2109.07201,
title = {Expectable Motion Unit: Avoiding Hazards From Human Involuntary Motions in Human-Robot Interaction},
author = {Robin Jeanne Kirschner and Henning Mayer and Lisa Burr and Nico Mansfeld and Saeed Abdolshah and Sami Haddadin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.07201},
year = {2024}
}