May, 2024

利用高斯过程进行虚拟环境中人机交互的安全运动预测

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TL;DR通过使用高斯过程模型来预测人手运动并基于手势和凝视开发人类意图检测策略，本研究旨在提高协作机器人的效率，并改善人类用户的安全性。对比结果显示，预测模型使机器人时间提高了 3％，安全性提高了 17％；与凝视结合使用时，使用高斯过程模型的预测使机器人时间提高了 2％，安全性提高了 13％。
发现论文，激发创造
  • 利用约束概率人体运动预测增强人机协作

    人体运动预测是高效和安全的人机协作的重要步骤。我们提出了一种新颖的人体运动预测框架，该框架在高斯过程回归模型中结合了人体关节约束和场景约束，以在一定时间范围内预测人体运动。该框架还结合了在线上下文感知约束模型来利用任务相关的运动，并在人机协作设置中使用 UR5 机器人手臂实现了实时性能。模拟和实验结果表明，当明确考虑这些约束条件时，高斯过程框架的性能得到了显著改善。

    Oct, 2023

  • 基于置信度的人类预测的概率安全机器人规划

    本文提出使用贝叶斯框架观察人类行为对模型准确性的影响，从而实现安全的机器人预测和运动规划。该方法可以建立一种概率保障的安全证书，并以四轴飞行器为例进行演示。

    May, 2018

  • 使用高斯过程的数据驱动力观察器进行人机交互与串级弹性执行器

    应用弹性执行器合并高斯过程回归，学习未知动力学成分，提高估计准确性，同时考虑本地模型不确定性的观察者，在安全关键应用中进行了实验验证。

    May, 2024

  • 物理学和神经网络的有益结合：可靠高效的人体运动预测生成

    使用特殊的神经网络，将 Social Force Model 嵌入结构，提高人类运动的预测精度和安全性，解释可行，且具有广阔的应用前景和实验支撑。

    Jun, 2020

  • 积极的人机协作组装：利用人类意图预测和稳健安全控制

    本文介绍了一种集成框架，用于支持主动的人机协作，并解决了数据稀缺、人员行为多样、交互安全不确定等问题。实验表明，该框架在 Kinova Gen3 机器人的组装任务中，能有效地提高任务效率，以及确保主动协作的安全性。

    Jun, 2023

  • 面向敏捷自主机器人在未知环境中的导航与恢复的基于 GP 的鲁棒运动规划框架

    提出了一种基于高斯过程（GP）的模型，用于主动检测未来运动规划失败的风险，并在风险超过阈值时触发恢复行为来从事实现目标的安全状态。该方法仅在仿真环境中进行训练，并可以泛化到不同机器人平台的实际环境中。仿真和物理实验证明了该框架既能预测规划器的失败，又能将机器人恢复到可能成功规划的状态，并以敏捷的运动方式进行操作。

    Feb, 2024

  • 人机协作任务分配的计算人体工学：利用非接触手势识别实现机器人对人类的时空自适应

    本文探讨在制造应用中优化人机协作（HRC）框架以解决工作相关肌肉骨骼疾病（WMSDs）的高患病率，并提出两个假设：通过动作数据从重要的传感器中量化专业任务，将最危险的任务分配给协作机器人；通过包括手势识别和空间适应来提高 HRC 方案人体工效学并减少运营商肌肉骨骼搬运的身体努力。本文在电视制造过程中进行了 HRC 场景优化，并训练了一个基于深度学习的手势识别模块。

    Mar, 2022

  • 利用凝视和运动特征的意图估计，用于人机共享控制的物体操作

    使用自然注视和运动特征来预测当前动作和目标对象的一个意图估计框架，可在较拥挤的场景中在单手或双手操作时进行训练和测试，并提出了一个基于规则的模型来识别双手操作。

    Aug, 2022

  • 人体运动轨迹预测：综述

    该研究调查了人类运动轨迹预测的现有方法，提出了一个基于运动建模方法和上下文信息水平的分类法，讨论了目前技术的局限性并提出了未来研究的方向。

    May, 2019

  • 多模态感知驱动的三维人体动作预测

    未来人体姿势预测是机器智能的基本应用，本研究引入了一种新的多模态感知驱动的运动预测方法，通过结合外部 3D 场景和内部人类凝视信息来实现高保真度的生成，同时考虑人的意图和场景的语义连贯性，该方法在 3D 人体姿势和轨迹预测上取得了最先进的性能。

    May, 2024