ArUcoGlide: a Novel Wearable Robot for Position Tracking and Haptic Feedback to Increase Safety During Human-Robot Interaction

要約

ロボット システムの現在の機能では、複雑なタスクを効果的に実行するには人間の協力が必要です。
この取り組みでは、人間とロボットの協働環境における安全性を確保するためのフレームワークを導入します。
このシステムは、ウェアラブル 2 自由度ロボット、低コストで設置が簡単な追跡システム、人工ポテンシャル フィールド (APF) に基づく衝突回避アルゴリズムで構成されています。
ウェアラブル ロボットは、基準マーカーを保持し、追跡システムに対する可視性を維持するように設計されています。その結果、ユーザーの手の位置を高精度かつ低遅延で特定し、ユーザーに触覚フィードバックを提供します。
このシステムは、ユーザーの安全を確保しながら共同作業のパフォーマンスを向上させるように設計されています。
提案されたシステムの性能を評価するために 3 つの実験が実行されました。
最初のテストでは、追跡システムの精度を評価しました。
2 番目の実験では、衝突が差し迫っているときの人間とロボットの動作を分析しました。
3 番目の実験では、共有作業環境での共同作業でシステムを評価しました。
その結果、導入システムの導入により、作業時間が16%短縮され、ユーザーの手とロボットの間の平均距離が5cm増加したことがわかりました。

要約(オリジナル)

The current capabilities of robotic systems make human collaboration necessary to accomplish complex tasks effectively. In this work, we are introducing a framework to ensure safety in a human-robot collaborative environment. The system is composed of a wearable 2-DOF robot, a low-cost and easy-to-install tracking system, and a collision avoidance algorithm based on the Artificial Potential Field (APF). The wearable robot is designed to hold a fiducial marker and maintain its visibility to the tracking system, which, in turn, localizes the user’s hand with good accuracy and low latency and provides haptic feedback to the user. The system is designed to enhance the performance of collaborative tasks while ensuring user safety. Three experiments were carried out to evaluate the performance of the proposed system. The first one evaluated the accuracy of the tracking system. The second experiment analyzed human-robot behavior during an imminent collision. The third experiment evaluated the system in a collaborative activity in a shared working environment. The results show that the implementation of the introduced system reduces the operation time by 16% and increases the average distance between the user’s hand and the robot by 5 cm.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google