المفاهيم الأساسية
로봇은 안전하고 반응적이며 예기치 않은 환경 및 작업 변화에 온라인으로 적응할 수 있어야 한다. 이러한 요구사항을 동시에 달성하는 것은 도전과제이다. 이를 해결하기 위해 우리는 시간 논리 기반 이산 작업 수준 계획과 연속 동적 시스템 기반 운동 계획을 통합하는 모듈식 제어 아키텍처를 제안한다.
الملخص
이 논문은 인간-로봇 상호작용을 위한 안전하고 반응적인 운동 계획을 생성하는 방법을 제안한다.
먼저, 사용자가 구조화된 언어로 작업 사양을 정의할 수 있는 반응형 시간 논리 공식을 제안한다. 그리고 환경 변화에 적응할 수 있는 작업 수준 계획 알고리즘을 제안한다.
운동 수준에서는 자율 동적 시스템 기반 모션과 신호 시간 논리로 지정된 시간 임계 작업을 모두 처리할 수 있도록 제어 Lyapunov 함수와 제어 장벽 함수를 활용한다. 이를 통해 외부 교란에도 안정적이고 안전한 연속 운동 계획을 생성할 수 있다.
제안된 방법론은 Franka 로봇 팔을 사용하여 화이트보드 및 인체 모형에서 반응형 닦기 작업을 수행하는 실험을 통해 검증되었다. 이 실험에서 로봇은 환경 변화에 적응하고 인간 상호작용에 대해 순응적이었다.
الإحصائيات
로봇은 화이트보드의 왼쪽과 오른쪽 부분을 주기적으로 닦는 운동을 수행할 수 있다.
카메라가 파란색 얼룩을 감지하면 로봇은 5초 이내에 그 얼룩을 닦을 수 있다.
사용자가 지우개를 떨어뜨리면 로봇은 지우개를 집어 올릴 수 있다.
اقتباسات
"로봇은 안전하고 반응적이며 예기치 않은 환경 및 작업 변화에 온라인으로 적응할 수 있어야 한다."
"우리는 시간 논리 기반 이산 작업 수준 계획과 연속 동적 시스템 기반 운동 계획을 통합하는 모듈식 제어 아키텍처를 제안한다."