A Rollover Strategy for Wrist Damage Reduction in a Forward Falling Humanoid

一种前倾类人机器人减少手腕损伤的翻滚策略

摘要

过去几年,人们对将人形机器人用于各种技术应用的兴趣日益浓厚。由于典型人形机器人的质心 (CoM) 位于相对较高的高度,因此此类机器人在操作过程中经常会遇到不稳定的情况,并且很有可能摔倒。因此,有必要赋予这些机器人一种稳健的方法,以减少可能由跌落影响造成的损坏。先前对人类向前跌倒的研究表明,沿纵轴部署翻滚策略可以降低手部受到的冲击力,从而有效减少手腕受伤。然而,对类人机器人的类似研究却很少受到关注。为了解决这一研究空白,在这项工作中,我们通过采用差分动态规划 (DDP) 方法,考虑对类人机器人的翻转策略(类似于人类的翻转策略)进行优化设计、实施和检查。除了概述我们方法的理论公式之外,我们还使用人形机器人重复向前坠落实验的结果,证明与双手坠落方法相比,可靠地应用翻滚策略可以大大降低了冲击力,以保护我们机器人的手腕。此外,实验表明,所提出的方法在减少对人形机器人躯干的影响方面也很有效。通过使用翻转方法,典型的类人机器人可以克服在实际应用中广泛采用和部署的关键障碍。

出版物
IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA)