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“安全地图”可帮助设计师创建更安全的机器人

2018-5-19
文章导读:

一个研究小组正在帮助机器人开发人员设计出不太可能伤害他们工作人员的机器。那是怎么样的呢?用他们新颖的“安全地图”。

 

一个研究小组正在帮助机器人开发人员设计出不太可能伤害他们工作人员的机器。那是怎么样的呢?用他们新颖的“安全地图”。



曾经只有科幻小说遇到过,人类和机器人之间的互动在过去几年中引起了相当多的关注。随着技术的进步,人们在日常生活中越来越接触机器人。这种曝光不仅限于机器人玩具和机器人吸尘器等家用电器。这也是在工作场所发生的,因为这些机器承担了从危险和重复性工作中释放人类的角色。进一步增加人机交互(HRI)的频率,机器人正在开发用于诸如教育、酒店业、老年护理、康复和机器人辅助治疗等领域。


人的安全是HRI的首要关注点。当人与机器人有身体接触时,可能会发生危险碰撞。在两个欧盟赠款项目ILIAD和SoftPro的部分支持下,来自德国航空航天中心和莱布尼兹大学汉诺威分校的研究人员联手创建了一个工具,帮助机器人开发人员分析其机器人设计的安全性能。他们在IEEE Xplore发表的论文中描述了他们的新工具,并称之为“安全地图”。


在之前分析机器人安全性的工作中,该团队将机器人的碰撞行为与人体伤害数据相关联。通过推进这一想法,他们现在将整个机器人设计(即机器人整个工作空间的质量和速度范围或任务相关子空间)与人体伤害数据进行比较。伤害数据可能来自不同类型的实验和学科,并且可以考虑不同的身体部位。它还考虑碰撞中的碰撞表面是否钝,尖或边,以及碰撞本身是受限还是无约束。这些信息以统一的方式表示,称为“安全地图”。


“安全地图”可帮助用户确定他们设计的机器人是否能够在意外碰撞期间造成特定伤害。他们还可以精确定位机器人工作空间中最危险的区域,并在安全特性方面将他们的机器人与其他人进行比较。


因此,设计师可以轻松掌握手术过程中最可能发生的伤害信息。这有助于指导硬件设计过程,并有助于设计机器人的安全控制和运动规划。


研究人员用机器人PUMA 560和库卡轻量级机器人IV +测试了他们的地图。他们用于实验的损伤数据来源于50年的生物力学损伤研究。


该地图可能是第一个用于机器人操纵器的全球动态和精确安全分析工具。它有可能引发未来人性化机器人设计方式的重大变革。


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