Hierarchical Intention Tracking for Robust Human-Robot Collaboration in Industrial Assembly Tasks

要約

協働ロボットは、人間の意図が継続的に変化する産業組立などの構造化されていない作業で人間と安全かつスムーズに作業するために、人間の意図を効果的に推定する必要があります。
意図追跡の概念を提案し、階層レベルで意図を同時に追跡する協働ロボットシステムを紹介します。
高レベルの意図を追跡して人間の対話パターンを推定し、ロボットが (1) 人間との衝突を回避して中断を最小限に抑え、(2) 人間が失敗を修正できるように支援できるようにします。
低レベルの意図推定により、ロボットにタスク関連の情報が提供されます。
このシステムを UR5e ロボットに実装し、アセンブリのユースケースのアブレーション パイロット スタディで、堅牢でシームレスで人間工学に基づいた人間とロボットのコラボレーションを実証します。
当社のロボットのデモンストレーションとビデオは、\url{https://sites.google.com/view/hierarchicalintentiontracking} でご覧いただけます。

要約(オリジナル)

Collaborative robots require effective human intention estimation to safely and smoothly work with humans in less structured tasks such as industrial assembly, where human intention continuously changes. We propose the concept of intention tracking and introduce a collaborative robot system that concurrently tracks intentions at hierarchical levels. The high-level intention is tracked to estimate human’s interaction pattern and enable robot to (1) avoid collision with human to minimize interruption and (2) assist human to correct failure. The low-level intention estimate provides robot with task-related information. We implement the system on a UR5e robot and demonstrate robust, seamless and ergonomic human-robot collaboration in an ablative pilot study of an assembly use case. Our robot demonstrations and videos are available at \url{https://sites.google.com/view/hierarchicalintentiontracking}.

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