A Control Approach for Human-Robot Ergonomic Payload Lifting

要約

協働ロボットは、荷物の持ち上げ作業中に人間のオペレーターを過度の労力から解放します。
人間のパートナーをモデル化することで、安全で効率的な共同戦略を設計できます。
この論文では、全身ウェアラブルセンサーによる人間のモニタリングと、結合された剛体ダイナミクスによるインタラクションモデリングに基づいた、人間とロボットのコラボレーションのための制御アプローチを紹介します。
さらに、軌道前進戦略が提案され、人間の動きに応じてロボットの軌道をオンラインで適応させることができます。
結果として得られるフレームワークにより、エージェントの人間工学的要件を考慮して、ペイロード持ち上げタスクを実行できるようになります。
検証は、iCub3 ヒューマノイド ロボットと iFeel ウェアラブル システムでセンサー化された被験者を使用した実験シナリオで実行されました。

要約(オリジナル)

Collaborative robots can relief human operators from excessive efforts during payload lifting activities. Modelling the human partner allows the design of safe and efficient collaborative strategies. In this paper, we present a control approach for human-robot collaboration based on human monitoring through whole-body wearable sensors, and interaction modelling through coupled rigid-body dynamics. Moreover, a trajectory advancement strategy is proposed, allowing for online adaptation of the robot trajectory depending on the human motion. The resulting framework allows us to perform payload lifting tasks, taking into account the ergonomic requirements of the agents. Validation has been performed in an experimental scenario using the iCub3 humanoid robot and a human subject sensorized with the iFeel wearable system.

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