救助シナリオにおける人体マニピュレーションのための生体力学的に安全な軌道生成
Finding Biomechanically Safe Trajectories for Robot Manipulation of the Human Body in a Search and Rescue Scenario
ロボットが要救助者の手足を動かす際に、生体力学的な安全制約を満たす軌道を計画・最適化する手法を提案し、実機と人間被験者で検証した。
著者: Elizabeth Peiros, Zih-Yun Chiu, Yuheng Zhi, Nikhil Shinde, Michael C. Yip
分類: cs.RO
原文アブストラクト
There has been increasing awareness of the difficulties in reaching and extracting people from mass casualty scenarios, such as those arising from natural disasters. While platforms have been designed to consider reaching casualties and even carrying them out of harm's way, the challenge of repositioning a casualty from its found configuration to one suitable for extraction has not been explicitly explored. Furthermore, this planning problem needs to incorporate biomechanical safety considerations for the casualty. Thus, we present a first solution to biomechanically safe trajectory generation for repositioning limbs of unconscious human casualties. We describe biomechanical safety as mathematical constraints, mechanical descriptions of the dynamics for the robot-human coupled system, and the planning and trajectory optimization process that considers this coupled and constrained system. We finally evaluate our approach over several variations of the problem and demonstrate it on a real robot and human subject. This work provides a crucial part of search and rescue that can be used in conjunction with past and present works involving robots and vision systems designed for search and rescue.
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