Surena-V: A Humanoid Robot for Human-Robot Collaboration with Optimization-based Control Architecture

要約

このペーパーでは、人間のロボットコラボレーション機能を強化するために設計されたヒューマノイドロボットであるSurena-Vを紹介します。
ロボットは、正確な環境相互作用を促進するために、その手の気圧触覚センサーを含むさまざまなセンサーを備えています。
これは、柔らかい素材を通して医療針の動きを制御するロボットの能力を示す実験を通して実証されています。
Surena-Vの運用フレームワークは、安定性とコラボレーションを強調し、上半身の動きやステッピングを通じてゼロモーメントポイント（ZMP）の変更などのさまざまな最適化ベースの制御戦略を採用しています。
特に、ロボットと環境との相互作用は、その効果で外力を検出および解釈することにより改善され、外力に基づく全体的なバランスを制御する方法と比較して、よりアジャイルな応答を可能にします。
このアーキテクチャの有効性は、バーを動かす際に人間とのロボットのコラボレーションを示す実験を通じて実証されています。
この作業は、人間のロボットのコラボレーションと環境適応性に焦点を当てた包括的なシステム設計および制御アーキテクチャを提示することにより、ヒューマノイドロボット工学の分野に貢献します。

要約(オリジナル)

This paper presents Surena-V, a humanoid robot designed to enhance human-robot collaboration capabilities. The robot features a range of sensors, including barometric tactile sensors in its hands, to facilitate precise environmental interaction. This is demonstrated through an experiment showcasing the robot’s ability to control a medical needle’s movement through soft material. Surena-V’s operational framework emphasizes stability and collaboration, employing various optimization-based control strategies such as Zero Moment Point (ZMP) modification through upper body movement and stepping. Notably, the robot’s interaction with the environment is improved by detecting and interpreting external forces at their point of effect, allowing for more agile responses compared to methods that control overall balance based on external forces. The efficacy of this architecture is substantiated through an experiment illustrating the robot’s collaboration with a human in moving a bar. This work contributes to the field of humanoid robotics by presenting a comprehensive system design and control architecture focused on human-robot collaboration and environmental adaptability.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google