Hybrid Control Strategies for Safe and Adaptive Robot-Assisted Dressing

要約

安全性、信頼性、およびユーザーの信頼は、ロボットがリアルタイムで危険に対処する必要がある場合に、人間とロボットの相互作用（HRI）に不可欠です。
この研究では、衣服の障害やユーザーの不快感などの危険がタスクのパフォーマンスやユーザーの安全性に影響を与える可能性があるため、ロボット支援ドレッシング（RAD）シナリオに実装されたハザード駆動型の低レベル制御戦略を示しています。
提案された制御メカニズムには、（1）過度の力を検出し、チャットボットを介してユーザーの介入を求めるか、その軌跡を自律的に調整するかのいずれかの衣服を引っ掛ける制御戦略が含まれます。
これらの制御戦略を評価するために、物理的なドレッシングトライアルを使用しました。
結果は、ユーザーのフィードバックと力の監視を統合することで、安全性とタスクの継続性が向上することを確認します。
調査結果は、自律的な介入、ユーザーの関与、および制御されたタスク終了のバランスをとるハイブリッドアプローチの必要性を強調しています。これは、双方向の相互作用とリアルタイムのユーザー駆動型の適応性によってサポートされ、より応答性の高いパーソナライズされたHRIシステムへの道を開きます。

要約(オリジナル)

Safety, reliability, and user trust are crucial in human-robot interaction (HRI) where the robots must address hazards in real-time. This study presents hazard driven low-level control strategies implemented in robot-assisted dressing (RAD) scenarios where hazards like garment snags and user discomfort in real-time can affect task performance and user safety. The proposed control mechanisms include: (1) Garment Snagging Control Strategy, which detects excessive forces and either seeks user intervention via a chatbot or autonomously adjusts its trajectory, and (2) User Discomfort/Pain Mitigation Strategy, which dynamically reduces velocity based on user feedback and aborts the task if necessary. We used physical dressing trials in order to evaluate these control strategies. Results confirm that integrating force monitoring with user feedback improves safety and task continuity. The findings emphasise the need for hybrid approaches that balance autonomous intervention, user involvement, and controlled task termination, supported by bi-directional interaction and real-time user-driven adaptability, paving the way for more responsive and personalised HRI systems.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google