Ergonomic Collaboration between Humans and Robots: An Energy-Aware Signal Temporal Logic Perspective

要約

この論文では、人間とロボットの間のエネルギーを意識したコラボレーション タスクを設計し、それらのタスクを実行するための対応する軌道を生成する方法を紹介します。
この方法では、シグナル テンポラル ロジック (STL) 仕様として表現される高レベルの仕様を使用して、タスクの割り当てと軌道を自動的に合成します。
この焦点は、マルチローター航空機 (MRAV) が送電線環境で物体の引き継ぎを実行する特定のタスクに焦点を当てています。
モーション プランナーは、生成された軌道が実現可能であることを確認しながら、ペイロード容量や補充などの制約を考慮します。
このアプローチにより、ユーザーは人間工学やユーザーの好みなど、人間の快適さを優先したロボットの動作を指定することもできます。
この方法は、MATLAB での数値解析とモックアップ シナリオでの現実的な Gazebo シミュレーションを通じて検証されます。

要約(オリジナル)

This paper presents a method for designing energy-aware collaboration tasks between humans and robots, and generating corresponding trajectories to carry out those tasks. The method involves using high-level specifications expressed as Signal Temporal Logic (STL) specifications to automatically synthesize task assignments and trajectories. The focus is on a specific task where a Multi-Rotor Aerial Vehicle (MRAV) performs object handovers in a power line setting. The motion planner takes into account constraints such as payload capacity and refilling, while ensuring that the generated trajectories are feasible. The approach also allows users to specify robot behaviors that prioritize human comfort, including ergonomics and user preferences. The method is validated through numerical analyses in MATLAB and realistic Gazebo simulations in a mock-up scenario.

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