人間の運動制御目的と多成分到達戦略を用いた人間-ロボット協調マニピュレーションの計画
Planning Human-Robot Co-manipulation with Human Motor Control Objectives and Multi-component Reaching Strategies
人間の運動制御モデル(速度-正確性・費用-便益トレードオフ)を数値軌道最適化に組み込み、目標推定と同期動作を含む協調マニピュレーション計画を実現した。
著者: Kevin Haninger, Luka Peternel
分類: cs.RO, cs.SY, eess.SY
原文アブストラクト
For successful goal-directed human-robot interaction, the robot should adapt to the intentions and actions of the collaborating human. This can be supported by musculoskeletal or data-driven human models, where the former are limited to lower-level functioning such as ergonomics, and the latter have limited generalizability or data efficiency. What is missing, is the inclusion of human motor control models that can provide generalizable human behavior estimates and integrate into robot planning methods. We use well-studied models from human motor control based on the speed-accuracy and cost-benefit trade-offs to plan collaborative robot motions. In these models, the human trajectory minimizes an objective function, a formulation we adapt to numerical trajectory optimization. This can then be extended with constraints and new variables to realize collaborative motion planning and goal estimation. We deploy this model, as well as a multi-component movement strategy, in physical collaboration with uncertain goal-reaching and synchronized motion tasks, showing the ability of the approach to produce human-like trajectories over a range of conditions.
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