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系留飞行器的物理人机交互:基于力的人员引导问题应用

机器人学 2020-05-15 v1

摘要

如今,物理人机交互(pHRI)是地面操作领域非常热门的话题。与此同时,空中物理交互(APhI)也在快速发展。然而,迄今为止尚未有人研究过飞行器的 pHRI。在这项工作中,我们展示了首批系统之一的研究,其中人类通过缆绳与飞行器物理连接。我们希望机器人仅利用力作为间接通信通道,将人类拉向期望位置(或沿路径)。我们提出了一种基于导纳的方法,使 pHRI 安全可靠。受柔性机械臂文献启发的控制器计算出恰当引导人类所需的交互力。系统的稳定性通过基于 Lyapunov 的论证得到严格证明。系统也被证明是被动的,因而对非理想因素(如额外人力、时变输入及其他外部扰动)具有鲁棒性。我们还设计了一种机动调节策略以简化路径跟踪问题。该整体方法已在四名受试者组成的群体上进行了实验验证,显示出可靠且安全的 pHRI。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.06760,
  title  = {Physical Human-Robot Interaction with a Tethered Aerial Vehicle: Application to a Force-based Human Guiding Problem},
  author = {Marco Tognon and Rachid Alami and Bruno Siciliano},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.06760},
  year   = {2020}
}