拡張現実の仮想バリアによる製造業での安全で効果的な人とロボットの協働
Virtual Barriers in Augmented Reality for Safe and Effective Human-Robot Cooperation in Manufacturing
ARインターフェースでユーザーを包み追従する仮想バリアと任意に配置できる仮想障害物バリアを提示し、音声・ジェスチャーによる直感的なロボットプログラミングと衝突時の自動経路再計画を実現した。ユーザー研究で安全性の感覚と作業効率、直感性の向上を示した。
著者: Khoa Cong Hoang, Wesley P. Chan, Steven Lay, Akansel Cosgun, Elizabeth Croft
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Safety is a fundamental requirement in any human-robot collaboration scenario. To ensure the safety of users for such scenarios, we propose a novel Virtual Barrier system facilitated by an augmented reality interface. Our system provides two kinds of Virtual Barriers to ensure safety: 1) a Virtual Person Barrier which encapsulates and follows the user to protect them from colliding with the robot, and 2) Virtual Obstacle Barriers which users can spawn to protect objects or regions that the robot should not enter. To enable effective human-robot collaboration, our system includes an intuitive robot programming interface utilizing speech commands and hand gestures, and features the capability of automatic path re-planning when potential collisions are detected as a result of a barrier intersecting the robot's planned path. We compared our novel system with a standard 2D display interface through a user study, where participants performed a task mimicking an industrial manufacturing procedure. Results show that our system increases the user's sense of safety and task efficiency, and makes the interaction more intuitive.
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