FMG- and RNN-Based Estimation of Motor Intention of Upper-Limb Motion in Human-Robot Collaboration
Notice bibliographique
Résumé
Research on human-robot interactions has been driven by the increasing employment of robotic manipulators in manufacturing and production. Toward developing more effective human-robot collaboration during shared tasks, this paper proposes an interaction scheme by employing machine learning algorithms to interpret biosignals acquired from the human user and accordingly planning the robot reaction. More specifically, a force myography (FMG) band was wrapped around the user's forearm and was used to collect information about muscle contractions during a set of collaborative tasks between the user and an industrial robot. A recurrent neural network model was trained to estimate the user's hand movement pattern based on the collected FMG data to determine whether the performed motion was random or intended as part of the predefined collaborative tasks. Experimental evaluation during two practical collaboration scenarios demonstrated that the trained model could successfully estimate the category of hand motion, i.e., intended or random, such that the robot either assisted with performing the task or changed its course of action to avoid collision. Furthermore, proximity sensors were mounted on the robotic arm to investigate if monitoring the distance between the user and the robot had an effect on the outcome of the collaborative effort. While further investigation is required to rigorously establish the safety of the human worker, this study demonstrates the potential of FMG-based wearable technologies to enhance human-robot collaboration in industrial settings.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».