Passive Actuation for Robotic Devices in Contact with Humans

与人类接触的机器人设备的被动驱动

基本信息

  • 批准号:
    9700528
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 29.99万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    1997
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    1997-07-01 至 2000-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Humans and robots have need to work together in factories, in nuclear facilities, in space and in medicine. To make the interaction inherently safe, this research is investigating the concept of controlled passive robotic interface. The interface under study is essentially an arm with only dissipative (brakes or clutches) or conservative (transmissions) coupling between joints. No motors are used. Forces applied at the end of the arm result in motion that can be computer controlled according to the purposes of the device: to follow a prescribed path, to restrict access to some regions of the workspace, or to provide a haptic display representing the nature of a virtual or remote environment. Experiment and analysis will produce a model of the human-machine interaction. An experimental test bed developed under prior funding will be enhanced to support the current research. At the same time a much smaller scale device is planned with a focus on haptic displays, enabling wider exploration of the range of potential applications of the basic concept. Experiments will be conducted on the device and on its interaction with a human user. The information transmission capability and the trajectory enhancement capability are two related aspects to be studied experimentally and incorporated into the model of interaction. Theoretical studies will be conducted to predict the bounds on the performance to be expected with different controllers.
人类和机器人需要在工厂、核设施、太空和医学领域合作。 为了使交互本质上安全,本研究正在研究受控被动机器人界面的概念。 所研究的接口本质上是一个手臂,关节之间仅具有耗散(制动器或离合器)或保守(变速箱)耦合。 不使用电机。 施加在手臂末端的力会导致运动,该运动可以根据设备的用途由计算机控制:遵循规定的路径,限制对工作空间某些区域的访问,或者提供代表虚拟或远程环境性质的触觉显示。 实验和分析将产生人机交互的模型。 在先前的资助下开发的实验测试台将得到加强,以支持当前的研究。 与此同时,计划推出一款规模小得多的设备,重点关注触觉显示器,从而能够更广泛地探索基本概念的潜在应用范围。 实验将在该设备及其与人类用户的交互上进行。 信息传输能力和轨迹增强能力是需要进行实验研究并纳入交互模型的两个相关方面。 将进行理论研究来预测不同控制器的预期性能范围。

项目成果

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