Accessible Requires Authentication Published by Oldenbourg Wissenschaftsverlag February 28, 2014

Biomechanisch sichere Geschwindigkeitsregelung für die Mensch-Roboter Interaktion

Biomechanically Safe Velocity Controller for Human-Robot Interaction
Sami Haddadin, Simon Haddadin, Augusto Khoury, Tim Rokahr, Sven Parusel, Rainer Burgkart, Antonio Bicchi and Alin Albu-Schäffer

Zusammenfassung

In diesem Artikel befassen wir uns mit dem Problem eine für den Menschen sichere Robotergeschwindigkeit zu erzeugen. Hierfür untersuchen wir die Relation zwischen Kollisionsmasse, -geschwindigkeit und -geometrie, sowie der damit verbundenen Verletzung im medizinischen Sinne. Diese Einsichten werden derart repräsentiert, dass ein biomechanisch sicherer Geschwindigkeitsregler abgeleitet werden kann. Hierfür wertet der Algorithmus die reflektierte Trägheit, Geschwindigkeit und Oberflächengeometrie an möglichen Kollisionspunkten entlang der Roboterstruktur in Echtzeit aus.

Abstract

In this paper, we approach the problem of generating human safe robot velocities. For this, we analyze the relation between robot mass, velocity, impact geometry, and resulting injury qualified in medical terms. We transform these insights into processable representations and propose a motion controller that utilizes injury knowledge for generating safe robot motions. For this, the algorithm takes into account the reflected inertia, velocity, and geometry at possible impact locations.

Erhalten: 2013-1-2
Angenommen: 2013-8-30
Online erschienen: 2014-2-28
Erschienen im Druck: 2014-3-28

©2014 Walter de Gruyter Berlin/Boston