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以人类为中心的协作控制:通过控制屏障函数耦合自主与触觉共享控制

机器人学 2025-11-26 v1

摘要

触觉共享控制(HSC)在遥操作场景中有效,尤其是在完全自主控制受到不确定性或感知约束限制时。然而,由于操纵杆和人类手臂的动力学会影响机器人的行为,以最大化HSC强度所实现的自主控制性能受到限制。我们提出了一种将操纵杆独立的自主控制器与HSC耦合的协作框架。该框架中,控制屏障函数会忽略处于人类操作员实时确定的安全区域内的操纵杆输入,而在其他情况下启用HSC。虚拟环境中对遥操作水下机器人进行的仿真任务实验表明,与传统HSC相比,该方法在准确率和所需时间上均取得了改进。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.19869,
  title  = {Human-Centered Cooperative Control Coupling Autonomous and Haptic Shared Control via Control Barrier Function},
  author = {Eito Sato and Takahiro Wada},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.19869},
  year   = {2025}
}