正在加载图片...
and efficient collaboration between Cobots and humans involving robotics,cognitive sciences,machine learning,artificial intelligence,philosophy,etc.HRC has been included in the key support research programs of Smart Mamfactring 2025 and the Development Plan of New Generation Artificial Intelligence,which recently has become an important research direction in the field of intelligent robotics with a wide range of applications.This paper introduces several domestic and foreign collaborative robots,and intelligent control methods of collaborative robots including control methods base on perception information,high accuracy tracking control methods and interaction control methods.It also discusses human intention estimation and robot skill learning methods for efficient human-robot collaboration.Finally,the future directions of collaborative robots are prospected. KEY WORDS collaborative robot;intelligent control;human-robot interaction;robot skill learning;human intention estimation 1引 近年来,协作机器人在高端制造、航空航天、医疗健康、社会服务等各个领域逐渐得到了应用和 发展。在我国,人机协作已列入《智能制造2025》和《新一代人工智能发展规划》重点支持研究计划, 并成为当前智能机器人领域的重要发展方向21。 国际机器人联合会定义了四种类型的人机协作:(1)共同存在:人和机器人存在协作,但工作空 间相互隔离开:(2)顺序协作:人和协作机器人共享工作空间的一部分或全部,但不同时在零件或机 器上作业:(3)共同作业:协作机器人和人同时在同可分秀件操作;(4)响应协作:协作机器人实时 响应人的动作实现协作。当前人机协作的主要形式杨然侵滔在协作机器人和人共享工作空间,独立 地或顺序地完成任务,实现共同存在或顺序协促。响应协作以人的运动行为为中心,使协作机器人 主动协作人类完成种类复杂的操作任务,是当人机协作领域的研究重点和未来的发展趋势。响应 协作对协作机器人与人的共融性提出了较高的要求,为此,近年来围绕协作机器人的智能控制方法 与人机协作技术展开了广泛的研究。 本文围绕上述主题,对近年来协作机器人、协作机器人智能控制方法、人机协作技术的研究展开 介绍。首先介绍主要常见协作机器人的基本情况:其次介绍协作机器人智能控制方法,包括视觉伺 服控制、多模态融合控制、高精度跟踪控制、交互力控制等:然后介绍人机协作关键技术,包括人类 意图估计和机器人技能学技术 最后讨论协作机器人的发展方向。 2协作机器人介绍 针对传统工业机器人存在体型庞大、运行调试复杂、生产缺乏柔性的问题,并且出于安全考虑需 要与人隔离李作空间,限制了机器人在高端制造和服务行业的应用。因此,协作机器人应运而生, 协作机器人通常使用轻质材料并对速度和力进行了限制,具备良好的安全性,可以与人类在共享空 间协同工作。协作机器人通常为6/7自由度(Degrees of Freedom,DoF)的串联型机器人,得益于协 作机器人部署灵活、操作简单、设计安全的特点,在智能制造、快递物流、家庭服务、医疗健康等领域 具备良好的应用前景。 近年来国内外的各大厂商开始陆续推出自己的协作机器人产品。优傲(Universal Robots,UR) 公司在2008年推出的UR5是首款具有协作概念的商用机器人,并在随后更新迭代了UR3、UR10以 轻质、与人交互安全与精度较高的特点,在高端制造业得到了广泛应用,近年来UR公司又推出了 控制精度更好,与人交互更安全的ε系列机器人。KUKA、FANUC等知名工业机器人公司也推出了 多款协作机器人,KINOVA公司的Jaco2、Gen3机器人在扶残助老、家庭服务中得到了良好的应用,and efficient collaboration between Cobots and humans involving robotics, cognitive sciences, machine learning, artificial intelligence, philosophy, etc. HRC has been included in the key support research programs of Smart Manufacturing 2025 and the Development Plan of New Generation Artificial Intelligence, which recently has become an important research direction in the field of intelligent robotics with a wide range of applications. This paper introduces several domestic and foreign collaborative robots, and intelligent control methods of collaborative robots including control methods base on perception information, high accuracy tracking control methods and interaction control methods. It also discusses human intention estimation and robot skill learning methods for efficient human-robot collaboration. Finally, the future directions of collaborative robots are prospected. KEY WORDS collaborative robot; intelligent control; human-robot interaction; robot skill learning; human intention estimation 1 引言 近年来,协作机器人在高端制造、航空航天、医疗健康、社会服务等各个领域逐渐得到了应用和 发展。在我国,人机协作已列入《智能制造 2025》和《新一代人工智能发展规划》重点支持研究计划, 并成为当前智能机器人领域的重要发展方向[1][2][3]。 国际机器人联合会定义了四种类型的人机协作:(1)共同存在:人和机器人存在协作,但工作空 间相互隔离开;(2)顺序协作:人和协作机器人共享工作空间的一部分或全部,但不同时在零件或机 器上作业;(3)共同作业:协作机器人和人同时在同一零件上操作;(4)响应协作:协作机器人实时 响应人的动作实现协作。当前人机协作的主要形式仍然停留在协作机器人和人共享工作空间,独立 地或顺序地完成任务,实现共同存在或顺序协作。响应协作以人的运动行为为中心,使协作机器人 主动协作人类完成种类复杂的操作任务,是当下人机协作领域的研究重点和未来的发展趋势。响应 协作对协作机器人与人的共融性提出了较高的要求,为此,近年来围绕协作机器人的智能控制方法 与人机协作技术展开了广泛的研究。 本文围绕上述主题,对近年来协作机器人、协作机器人智能控制方法、人机协作技术的研究展开 介绍。首先介绍主要常见协作机器人的基本情况;其次介绍协作机器人智能控制方法,包括视觉伺 服控制、多模态融合控制、高精度跟踪控制、交互力控制等;然后介绍人机协作关键技术,包括人类 意图估计和机器人技能学习技术;最后讨论协作机器人的发展方向。 2 协作机器人介绍 针对传统工业机器人存在体型庞大、运行调试复杂、生产缺乏柔性的问题,并且出于安全考虑需 要与人隔离开工作空间,限制了机器人在高端制造和服务行业的应用。因此,协作机器人应运而生 , 协作机器人通常使用轻质材料并对速度和力进行了限制,具备良好的安全性,可以与 人类在共享空 间协同工作。协作机器人通常为 6/7 自由度(Degrees of Freedom, DoF)的串联型机器人,得益于协 作机器人部署灵活、操作简单、设计安全的特点,在智能制造、快递物流、家庭服务、医疗健康等领域 具备良好的应用前景。 近年来国内外的各大厂商开始陆续推出自己的协作机器人产品。优傲(Universal Robots, UR) 公司在 2008 年推出的 UR5 是首款具有协作概念的商用机器人,并在随后更新迭代了 UR3、UR10 以 轻质、与人交互安全与精度较高的特点,在高端制造业得到了广泛应用,近年来 UR 公司又推出了 控制精度更好,与人交互更安全的 e 系列机器人。KUKA、FANUC 等知名工业机器人公司也推出了 多款协作机器人,KINOVA 公司的 Jaco2、Gen3 机器人在扶残助老、家庭服务中得到了良好的应用, 录用稿件,非最终出版稿
<<向上翻页向下翻页>>
©2008-现在 cucdc.com 高等教育资讯网 版权所有