利用单球轮平衡移动机械臂操控轮椅
机器人学
2024-04-23 v1
摘要
在这项工作中，我们提出了一个控制框架，利用动态稳定的移动机械臂有效地操控轮椅。轮椅是一种非完整约束推车系统，使用移动机械臂操控此类系统极具挑战性，主要由于以下原因：1）这些系统具有非完整约束和显著变化的惯性参数，需要在线辨识与自适应；2）这些系统广泛应用于以人为中心的环境中，要求移动机械臂在潜在拥挤的空间中运行，同时确保安全的人机物理交互的顺应性。我们提出了一种基于准静态分析规划全身运动的控制框架，以在保持整体顺应性的同时操控重型非完整约束推车。我们通过使用双臂移动机械臂 CMU ballbot 操控轮椅，对所提方法进行了实验验证。实验表明，所提框架能够在 11.8 kg 至 79.4 kg 的负载变化下，以 0.45 m/s 的最大线速度和 0.3 rad/s 的角速度跟踪期望的轮椅速度。此外，我们验证了所提方法能够在确保与环境安全交互的同时，生成类人的轮椅运动平滑度。
引用
@article{arxiv.2404.13206,
title = {Wheelchair Maneuvering with a Single-Spherical-Wheeled Balancing Mobile Manipulator},
author = {Cunxi Dai and Xiaohan Liu and Roberto Shu and Ralph Hollis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.13206},
year = {2024}
}