Riesgo de Colisión Dinámico Humano-Robot Basado en Representación Octree
Autores: Anatoliotakis, Nikolaos; Paraskevopoulos, Giorgos; Michalakis, George; Michalellis, Isidoros; Zacharaki, Evangelia I.; Koustoumpardis, Panagiotis; Moustakas, Konstantinos
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Riesgo de Colisión Dinámico Humano-Robot Basado en Representación Octree
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Aplicaciones de fabricación
Humanos
Robots
Entorno compartido
Seguridad
Eficiencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
La automatización de aplicaciones de fabricación donde humanos y robots operan en un entorno compartido impone nuevos desafíos para garantizar la seguridad del operador y la eficiencia del robot. Las soluciones comunes que se basan en aislar el espacio de trabajo de los robots del acceso humano durante su operación no son aplicables para la interacción humano-robot (HRI). Este documento presenta un método basado en realidad extendida para mejorar la conciencia cognitiva humana sobre el riesgo potencial debido al comportamiento dinámico del robot hacia operaciones de fabricación colaborativa seguras entre humanos y robots. Se introduce un mapa de probabilidad de ocupación dinámico y consciente del estado que indica el riesgo inminente de colisión accidental entre humanos y robots en el espacio de trabajo 3D del robot. Se determina utilizando octrees y se renderiza en un entorno virtual o aumentado utilizando Unity 3D. Un marco combinado permite la generación de zonas estáticas (teniendo en cuenta todo el espacio de configuración del robot) y zonas dinámicas (generadas en tiempo real al obtener los datos de ocupación correspondientes a la configuración actual del robot), que pueden ser utilizadas para la predicción del riesgo de colisión a corto plazo. Este método se aplica en un entorno virtual del espacio de trabajo de un brazo robótico industrial, y también incluimos los ajustes técnicos necesarios para que el método se aplique en un entorno de realidad aumentada.
Descripción
La automatización de aplicaciones de fabricación donde humanos y robots operan en un entorno compartido impone nuevos desafíos para garantizar la seguridad del operador y la eficiencia del robot. Las soluciones comunes que se basan en aislar el espacio de trabajo de los robots del acceso humano durante su operación no son aplicables para la interacción humano-robot (HRI). Este documento presenta un método basado en realidad extendida para mejorar la conciencia cognitiva humana sobre el riesgo potencial debido al comportamiento dinámico del robot hacia operaciones de fabricación colaborativa seguras entre humanos y robots. Se introduce un mapa de probabilidad de ocupación dinámico y consciente del estado que indica el riesgo inminente de colisión accidental entre humanos y robots en el espacio de trabajo 3D del robot. Se determina utilizando octrees y se renderiza en un entorno virtual o aumentado utilizando Unity 3D. Un marco combinado permite la generación de zonas estáticas (teniendo en cuenta todo el espacio de configuración del robot) y zonas dinámicas (generadas en tiempo real al obtener los datos de ocupación correspondientes a la configuración actual del robot), que pueden ser utilizadas para la predicción del riesgo de colisión a corto plazo. Este método se aplica en un entorno virtual del espacio de trabajo de un brazo robótico industrial, y también incluimos los ajustes técnicos necesarios para que el método se aplique en un entorno de realidad aumentada.