人間の特性に基づいて異なるタイムステップを持つダブルループ制御戦略

このペーパーでは、人間の力の感度を考慮した協同管理戦略を提案しています。戦略は2つのループで構成されています。1つは、サンプリング時間の効果を調査するために、サンプリング時間が変動する意図推定ループです。もう1つは、固定時間ステップの位置制御ループです。人間の機械受容器の帯域幅のため、意図推定ループには高いサンプリングレートは必要ありません。さらに、ロボットに実装された力センサーは、センサー自体と人間の振戦から誘導されるノイズに敏感です。意図推定ループのさまざまな時間ステップを使用して、実験プロトコルを使用して複数の実験を実施し、物理的なヒトロボット相互作用に適したサンプリング時間を見つけました。このタスクには、2度のフリードムロボットを備えたプルアンドプッシュの動きが含まれ、協同組合制御性能の尺度として、各実験の相互作用力の標準が得られました。

This paper proposes a cooperative control strategy in consideration of the force sensitivity of human. The strategy consists of two loops: one is the intention estimation loop whose sampling time can be variable in order to investigate the effect of the sampling time; the other is the position control loop with fixed time step. A high sampling rate is not necessary for the intention estimation loop due to the bandwidth of the mechanoreceptors in humans. In addition, the force sensor implemented in the robot is sensitive to the noise induced from the sensor itself and tremor of the human. Multiple experiments were performed with the experimental protocol using various time steps of the intention estimation loop to find the suitable sampling times in physical human robot interaction. The task involves pull-and-push movement with a two-degree-of-freedom robot, and the norm of the interaction force was obtained for each experiment as the measure of the cooperative control performance.