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Enregistrement W4391746523 · doi:10.3390/act13020069

Actuators for Improving Robotic Arm Safety While Maintaining Performance: A Comparison Study

2024· article· en· W4391746523 sur OpenAlex
Jiawei Xu, Gary M. Bone

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueActuators · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueProsthetics and Rehabilitation Robotics
Établissements canadiensMcMaster University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésActuatorRobotic armComputer scienceHuman armEngineeringControl engineeringPhysical medicine and rehabilitationSimulationArtificial intelligenceMedicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Since robotic arms operating close to people are becoming increasingly common, there is a need to better understand how they can be made safe when unintended contact occurs, while still providing the required performance. Several actuators and methods for improving robot safety are studied and compared in this paper. A robotic arm moving its end effector horizontally and colliding with a person’s head is simulated. The use of a conventional electric actuator (CEA), series elastic actuator (SEA), pneumatic actuator (PA) and hybrid pneumatic electric actuator (HPEA) with model-based controllers are studied. The addition of a compliant covering to the arm and the use of collision detection and reaction strategies are also studied. The simulations include sensor noise and modeling error to improve their realism. A systematic method for tuning the controllers fairly is proposed. The motion control performance and safety of the robot are quantified using root mean square error (RMSE) between the desired and actual joint angle trajectories and maximum impact force (MIF), respectively. The results show that the RMSE values are similar when the CEA, SEA, and HPEA drive the robot’s first joint. Regarding safety, using the PA or HPEA with a compliant covering can reduce the MIF below the safety limit established by the International Organization for Standardization (ISO). To satisfy this ISO safety limit with the CEA and SEA, a collision detection and reaction strategy must be used in addition to the compliant covering. The influences of the compliant covering’s stiffness and the detection delay are also studied.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,519
Score d'incertitude au seuil0,877

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,014
Tête enseignante GPT0,254
Écart entre enseignants0,240 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle