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基于机器人皮肤热交换观测器的人体接触检测(CS HC)

物理人-机器人交互(pHRI)使得机器人能够为人们完成各种辅助任务,如协作机器人和运动辅助,这个领域同时涉及到规划控制和硬件考虑。我们提出了一种新的软性机器人皮肤,可以通过热特征来检测人类的接触。导电管插在具有高导热性的石墨片和用在表面的软材料之间,水管的温度由一个热源和一个小水泵控制。此外,还使用了一种热流估计观测器,它可以通过测量水管的温度变化来检测人与人之间的相互作用,因此无需将传感器连接到机器人皮肤表面,这样可以保持皮肤柔软,并最终形成所需的纹理。我们在手指接触检测实验中验证了原型的有效性。

原文题目:Detection of Human Contact by Thermal Exchange Observer of Robot Skin

原文:Physical human-robot interaction (pHRI) enables to achieve various assistive tasks for people by robots such as collaborative robotics or motion assistance. It pertains both planning-control and hardware considerations. We propose a new soft robot skin that can detect human contact through thermal features. An electrically conductive pipe is interposed between graphite sheet that has high heat conductivity and soft material for cover compliance. Then the temperature of the water pipe is controlled by a heat source and a small water pump. Besides, an observer for estimating heat flow is implemented; it can detect human interaction by measuring the temperature change of the water pipe. Hence, there is no need to attach sensors to the robot skin's surface, which can be kept soft and eventually textured with a desired pattern. We assessed the validity of the prototype in experiments of contact detection by human fingers.

原文作者:Yukiko Osawa (IDH), Abderrahmane Kheddar (IDH)

原文链接:https://arxiv.org/abs/2005.01986

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