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主动式人-机器人协同装配:利用人类意图预测与鲁棒安全控制

机器人学 2023-09-06 v2 人工智能

摘要

人-机器人协作(HRC)是实现柔性制造以满足客户不同需求的关键组成部分。然而,由于若干挑战,构建能够主动以安全高效方式辅助人类的智能机器人十分困难。首先,由于人类行为多样性和数据稀缺,实现高效协作具有挑战性。其次,由于人类行为的不确定性,难以保证交互安全。本文提出一种用于主动式 HRC 的集成框架。一个利用先验任务信息与人在回路训练的鲁棒意图预测模块被学习以引导机器人进行高效协作。该框架还采用鲁棒安全控制以在不确定性下保证交互安全。所开发的框架被应用于使用 Kinova Gen3 机器人的协同装配任务。实验表明我们的方案对环境变化以及不同人类偏好和行为均具有鲁棒性。此外,它将任务效率提升了约 15-20%。而且,实验证明我们的方案能在主动协作期间保证交互安全。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.11862,
  title  = {Proactive Human-Robot Co-Assembly: Leveraging Human Intention Prediction and Robust Safe Control},
  author = {Ruixuan Liu and Rui Chen and Abulikemu Abuduweili and Changliu Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.11862},
  year   = {2023}
}

备注

7th IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA 2023)