تعامل فیزیکی انسان ربات
تعامل فیزیکی انسان ربات – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه فنی مهندسی – بین رشته ای
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان (ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره | ۳۰ |
کد مقاله | TEC30 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی | تعامل فیزیکی انسان – ربات با رباتهای متحرک، پایدار و پویا |
نام انگلیسی | Human-Robot Physical Interaction with Dynamically Stable Mobile Robots |
تعداد صفحه به فارسی | ۱۰ |
تعداد صفحه به انگلیسی | ۸ |
کلمات کلیدی به فارسی | تعامل فیزیکی انسان – ربات، ربات های متحرک پایدار و پویا |
کلمات کلیدی به انگلیسی | Human-Robot Physical Interaction, Dynamically Stable Mobile Robots |
مرجع به فارسی | موسسه روباتیک، دانشگاه کارنیجملون |
مرجع به انگلیسی | The Robotics Institute, Carnegie Mellon University,USA |
کشور |
تعامل فیزیکی انسان – ربات با رباتهای متحرک، پایدار و پویا
چکیده
تعامل فیزیکی انسان و ربات یک خصیصه مهم برای ربات های فعال در محیط های انسانی میباشد. مؤلفین این مقاله برخی از رفتارهای تعاملی اساسا فیزیکی رباتهای متحرک پایدار و پویا را به عنوان نمونه با استفاده از ربات توپی نشان میدهند. ربات توپی یک ربات متحرک پایدار و پویا است که بر روی یک چرخ کروی حرکت میکند. تعادل پویا و کنترل کننده های قدرتمند این توانایی را به ربات توپی میدهند که از نظر فیزیکی به سهولت حرکت کند. مؤلفین همچنین رفتارهای دیگری شبیه شناسایی قصد انسان و رفتار تکرار- یادگیری را بر روی ربات واقعی نشان میدهند.
کلمات کلیدی: تعامل فیزیکی انسان – ربات، ربات های متحرک پایدار و پویا
تعامل فیزیکی انسان ربات
۱- مقدمه
ربات توپی، که بالا معرفی شد، یک ربات متحرک پایدار و پویا میباشد که تنها مجهز به یک چرخ کرهای است که آن را قادر میسازد در تمامی جهات حرکت نماید. بر خلاف ربات های متحرک پایدار ایستایی، ربات های متحرک پایدار پویا میتوانند بلند و لاغر با مرکز ثقل زیاد و پایه های کوچک باشند. این خصوصیت باعث میشود ربات های متحرک پایدار پویا برای مسیر یابی و تعامل در محیطهای انسانی به هم ریخته، مناسب باشند.
انسان ها از نظر جسمانی با هر چیزی در محیط اطرافشان در تعامل هستند. بنابراین، هر رباتی که قرار است بخشی از این محیط باشد، باید بتواند تعامل جسمانی با انسان ها داشته باشد و اشیاء را به خوبی کنترل کند. تعادل پویا در ربات ها مانند ربات توپی طبیعتا سبب بروز رفتار های تعاملی پویای گوناگونی میشود، که برخی از آنها در بخش بعدی توصیف میشوند.
تعامل فیزیکی انسان ربات
۲- ربات توپی
ربات توپی از یک واحد حرکتی توپی (مانند توپ ماوس) معکوس چهار موتوره برای حرکت استفاده میکند. ربات توپی یک واحد اندازه گیری ایستا (IMU) دارد که اطلاعات مربوطه برای زوایای بدنه و اندازه های زاویهای نسبت به گرانش را فراهم میکند. این ربات همچنین یک مکانیزم حرکت انحرافی هم دارد که چرخش انحرافی بدنه در محدوده محور های عمودی آن را امکان پذیر میسازد. ۳ پایه تعبیه شده بر این ربات، تعادل پایداری، به هنگامیکه ربات خاموش است، را فراهم میکنند.
کنترل کننده تعادل برای این ربات به گونه ای طراحی شده تا مرکز توپ را درست زیر مرکز جرم بدنه نگه داشته است. کنترل کننده های گوناگونی در این ربات وجود دارند که آن را قادر میسازند تا در ایستگاه متوقف شود، خط سیر های روی زمین را طی کند و هنگامیکه با اختلال مواجه شد فورا متوقف شود. ربات توپی همچنین میتواند با استفاده از یک دسته کنترل کننده هدایت شود. این ربات میتواند به طوراتوماتیک از یک حالت پایدار ایستایی با سه پایه کاملا پایین، به یک حالت پایدار پویا با سه پایه جمع شده بر روی بدنه، عبور کند. جزئیات این کنترل کننده ها در بخش ۴ ارائه شده است.
تعامل فیزیکی انسان ربات
۳- تعامل فیزیکی انسان – ربات
تعامل فیزیکی بین انسان ها و ربات ها هنگام فعالیت ربات در محیط های انسانی، نقش بسزایی دارد. مؤلفین تلاش میکنند تعامل فیزیکی انسان- ربات را با استفاده از ربات توپی به عنوان نمونه ای از یک ربات متحرک پایدار و پویا نشان دهند.
۱-۳ سهولت حرکت
یک کاربر انسانی هنگام فعالیت در یک محیط انسانی، باید بتواند ربات را از نظر فیزیکی به راحتی جابجا کند. در حالت تعادل، ربات توپی میتواند با اندکی نیرو به حرکت درآید. از نظر فیزیکی، هدایت یک ربات متحرک پایدار ایستایی سنگین میتواند کار دشواری باشد، در حالیکه ربات توپی را میتوان تنها به کمک یک انگشت به حرکت در آورد (شکل ۲). به طور مشابه، هنگام حرکت، ربات باید به طور فیزیکی با حداقل نیرو توسط انسان قابل کنترل باشد. حتی هنگام حرکت، ربات توپی را میتوان تنها با یک انگشت متوقف کرد. این ربات همچنین از یک دسته برخوردار است که از آن میتوان برای کشیدن ربات استفاده کرد. درست همانطور که شما یک سگ را برای پیاده روی میبرید، میتوانید ربات توپی را بغلتانید. این سهولت در حرکت، امتیاز مثبتی برای تعادل پویا به شمار میآید.
۲-۳٫ قدرتمندی
ربات ها هنگام فعالیت در محیط های انسانی به هم ریخته، باید قدرتمند باشند تا در صورت اشتباهات کاربران و یا حتی میزان مشخصی از سوء رفتارها بتوانند رفتار مناسبی داشته باشد. آنها باید دربرابر آشوب ها و اختلالات قوی باشند. کنترل کننده تعادل بر روی ربات توپی نسبت به اختلالات بزرگ نظیر هل دادنها و ضربات مقاوم است. همچنین نسبت به برخورد به اسباب اثاثیه و دیوار نیز مقاوم است.
۳-۳٫ شناسایی قصد انسان
قصد اولیه انسان با استفاده از وارد آوردن اندکی نیرو بر روی ربات قابل شناسایی است. به طور مثال، ربات توپی هنگامیکه در معرض اختلالات کوچک نظیر یک ضربه آرام قرار میگیرد، متوقف میشود، در حالیکه اگر ضربه محکم باشد، از موقعیت فعلی خود دور میشود و همانند شکل ۳ در نقطه دیگری متوقف میشود.
تعامل فیزیکی انسان ربات