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Un marco basado en la pasividad para la interacción física segura entre humanos y robots

Autores: Ding, Zhangchi; Baghbahari, Masoud; Behal, Aman

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Un marco basado en la pasividad para la interacción física segura entre humanos y robots


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Robot asistencial
Interacción física humano-robot
Control de fuerza/velocidad/actitud
Sensor de fuerza/torque
Análisis de estabilidad
Manipulador robótico

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 42

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este artículo, se considera el problema de establecer un contacto seguro y compliant entre un humano y un robot asistencial. Los usuarios con discapacidades necesitan utilizar sus robots asistenciales para la interacción física humano-robot (PHRI) durante ciertas actividades de la vida diaria (ADLs). Específicamente, proponemos un control híbrido de fuerza/velocidad/actitud para un sistema PHRI basado en mediciones de un sensor de fuerza/torque de seis ejes montado en la muñeca del robot. Mientras se alinea automáticamente la superficie del efector final con la superficie ambiental (humana) desconocida, se aplica una fuerza deseada en la dirección normal mientras se siguen los comandos de velocidad deseados en las direcciones tangenciales. Se proporciona un análisis de estabilidad basado en Lyapunov para demostrar tanto la convergencia como la pasividad de la interacción para garantizar tanto el rendimiento como la seguridad. Los resultados de simulación y experimentales verifican el rendimiento y la robustez del controlador híbrido propuesto en presencia de incertidumbres dinámicas, así como interacciones físicas humanas-robot seguras para un manipulador robótico cinemáticamente redundante.

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