基于自适应阻抗与路径规划的视障者机器人辅助导航
机器人学
2023-10-24 v1
摘要
本文提出一种利用移动操作臂引导视障人士穿越陌生环境的框架。人机系统由三个关键部分组成：移动底盘、机械臂，以及通过手部与协作机器人末端执行器物理耦合而受引导的人类受试者。这些组件在接收用户目标后，以协调方式遍历一组无碰撞航点，同时通过避障单元与新的人体引导规划器规避静态与动态障碍物。为此，我们还提出一种腿部跟踪算法，利用集成于移动底盘的 2D LiDAR 传感器监测人体姿态。此外，我们引入自适应牵引规划器，在个体偏离路线时负责将其引导回预定路径；其通过设定目标机械臂末端位置，并借助阻抗调节单元实时动态调整阻抗参数来实现。为验证该框架，我们展示了一组在实验室环境下由 12 名健康蒙眼受试者参与的实验，以及真实场景中的概念验证演示。
引用
@article{arxiv.2310.14705,
title = {Robot-Assisted Navigation for Visually Impaired through Adaptive Impedance and Path Planning},
author = {Pietro Balatti and Idil Ozdamar and Doganay Sirintuna and Luca Fortini and Mattia Leonori and Juan M. Gandarias and Arash Ajoudani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.14705},
year = {2023}
}
备注
7 pages, 7 figures, submitted to IEEE International Conference on Robotics and Automation, for associated video, see https://youtu.be/B94n3QjdnJE