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面向安全机器人运用的锋利或尖锐物品:基于人类手部伤害保护数据库的替代研究

机器人学 2024-09-04 v3

摘要

使用尖锐或锋利的工具或物品是当今物理人机交互(pHRI)应用中最具挑战性的方面之一。一个原因是,针对此类尖锥或锋利冲击物的伤害严重程度研究得不够,导致标准规范对钝性冲击物明确规定了力和压力阈值,并建议在接触中避免任何边缘和角点。尽管如此,尖锥或锋利的冲击物几何形状在实际pHRI应用中仍不可完全被排除。例如,为了允许在操作员附近使用尖锥或锋利的工具(如螺丝刀),就需要扩展对伤害严重程度的了解,以便机器人集成商能够进行明智且高效的风险评估。本文提供了基于下落测试的初始人类手部伤害防护数据集,使用猪爪和鸡腿等手部替代品。我们随后演示了使用该数据集进行两种接触情形下的机器人使用的便捷性和效率。最后,我们的实验提供了一组可能在机器人质量-速度组合情形下,针对人类主体的伤害。为延续此工作,测试人类样本以及来自全球研究机构的协作努力是需要的,以创建涵盖任何pHRI情景中人类伤害避免的数据库,从而实现包括尖锥和锋利几何形状在内的安全pHRI应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.04004,
  title  = {Towards Safe Robot Use with Edged or Pointed Objects: A Surrogate Study Assembling a Human Hand Injury Protection Database},
  author = {Robin Jeanne Kirschner and Carina M. Micheler and Yangcan Zhou and Sebastian Siegner and Mazin Hamad and Claudio Glowalla and Jan Neumann and Nader Rajaei and Rainer Burgkart and Sami Haddadin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.04004},
  year   = {2024}
}

备注

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