在制造机器人的用途是什么新鲜事。大多数工业机器人,然而,在操作笼区,以保护人类免受其走势。一些机器人直接由人使用,在近距离,应用,如汽车装配。例如,挂在一个铰链的轿厢门一个人使用杠杆来引导承载所述门上的机械手。这些类型的机器人通常被称为的例子触觉技术。
虽然这些机器人对装配工人有很大的帮助,但人类和这些机器人之间的互动可能比出现更复杂。
“它在这个人和机器人之间变成了一个恒定的战争,”最近的佐治亚理工学院比利加拉格尔说。领导项目的机器人毕业制定一个改善人机互动的控制系统。“在一起工作时,[人和机器人]都反应彼此的力量。问题是,一个人的肌肉僵硬永远不会是不变的,机器人并不总是知道如何正确反应。“(见文章底部的视频。)
说明混乱人类运动可以创建用于机器人,Gallagher的说,随着人类操作者换档杆向前或向后,机器人识别该命令和移动适当。但是,当他们要停止运动并保持杆的地方,人们往往会变硬并在他们的胳膊两侧合同的肌肉。这将创建同步收缩的较高水平。
这种协同收缩导致机器人变得混乱。加拉格尔的顾问、伍德拉夫机械工程学院教授上田俊(Jun Ueda)说:“我们不知道这种力是另一种应该被放大的指令,还是由于肌肉协同收缩而产生的‘弹跳’力。”“机器人无动于衷。”
机器人对反弹力的响应会产生振动。结果,人类运营商通过加强臂,从而产生更大的力。所有这一切都会导致振动变得更糟。
在格鲁吉亚技术开发的控制系统通过在控制器前臂上佩戴的传感器消除了振动。该设备将肌肉运动发送到计算机,为机器人提供操作员的肌肉收缩水平。该系统判断操作员的物理状态,智能地调整它应该如何与人类互动。结果是一个机器人,据报道,容易和安全地移动。
“而不是由机器人的反应是人,我们给它的更多信息,”加拉格尔说。“以这种方式建模操作者允许机器人积极调整给操作者移动方式的变化”。
利用国家机器人计划提供的120万美元资金,控制系统将继续得到改进国家科学基金会补助金#1317718为了更好地了解人机物理相互作用中神经大通适应的机制。
这项研究的目的是感兴趣的先进制造业和工艺设计,包括汽车,航空航天和军事自适应共享控制方法中获益的社区。
下面的视频显示了控制系统如何改善人类和机器人之间的互动。