Estimación de las Fuerzas de Interacción en un Agarrador pHRI Flexible
Autores: Ruiz-Ruiz, Francisco J.; Urdiales, Cristina; Gómez-de-Gabriel, Jesús M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estimación de las Fuerzas de Interacción en un Agarrador pHRI Flexible
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Robots
Percepción táctil
Fuerzas de interacción
Pinza
Cumplimiento
PHRI
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La interacción física humano-robot (pHRI) es una habilidad esencial para los robots que se espera que trabajen con humanos, como los robots asistenciales o de rescate. Sin embargo, debido a estrictas restricciones de seguridad y cumplimiento, la pHRI aún está subdesarrollada en la práctica. La detección táctil es vital para la pHRI, ya que las oclusiones constantes al agarrar dificultan confiar únicamente en la visión o en los sensores de rango. Más específicamente, medir las fuerzas de interacción en el agarre es crucial para evitar lesiones, predecir la intención del usuario y realizar movimientos colaborativos exitosos. Este trabajo explota la conformidad inherente de un agarre con cuatro dedos subactuados que fue diseñado previamente por los autores y está destinado a manipular extremidades humanas. Se propone un nuevo modelo analítico para calcular las fuerzas de interacción externas combinando todas las fuerzas de los dedos, que se estiman utilizando exclusivamente las lecturas del sensor propioceptivo del agarre. Se ha incluido una evaluación experimental del método y un ejemplo de aplicación en un sistema de control con conformidad activa para evaluar el rendimiento. Los resultados demuestran que la disposición de dedos propuesta ofrece un buen rendimiento al medir las fuerzas de interacción lateral y el par alrededor del eje del agarre, proporcionando una forma conveniente y eficiente de implementar un agarre adaptativo y conforme para aplicaciones de pHRI.
Descripción
La interacción física humano-robot (pHRI) es una habilidad esencial para los robots que se espera que trabajen con humanos, como los robots asistenciales o de rescate. Sin embargo, debido a estrictas restricciones de seguridad y cumplimiento, la pHRI aún está subdesarrollada en la práctica. La detección táctil es vital para la pHRI, ya que las oclusiones constantes al agarrar dificultan confiar únicamente en la visión o en los sensores de rango. Más específicamente, medir las fuerzas de interacción en el agarre es crucial para evitar lesiones, predecir la intención del usuario y realizar movimientos colaborativos exitosos. Este trabajo explota la conformidad inherente de un agarre con cuatro dedos subactuados que fue diseñado previamente por los autores y está destinado a manipular extremidades humanas. Se propone un nuevo modelo analítico para calcular las fuerzas de interacción externas combinando todas las fuerzas de los dedos, que se estiman utilizando exclusivamente las lecturas del sensor propioceptivo del agarre. Se ha incluido una evaluación experimental del método y un ejemplo de aplicación en un sistema de control con conformidad activa para evaluar el rendimiento. Los resultados demuestran que la disposición de dedos propuesta ofrece un buen rendimiento al medir las fuerzas de interacción lateral y el par alrededor del eje del agarre, proporcionando una forma conveniente y eficiente de implementar un agarre adaptativo y conforme para aplicaciones de pHRI.