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人-机器人技能传递研究进展

已有 275 次阅读 2019-11-22 14:57 |系统分类:博客资讯

人-机器人技能传递技术(Human-robot skill transfer)是指:人将操作技能传授给机器人使其具备类人化的作业能力, 以实现高效示教编程。 


技术优势

相对于传统的机器人编程技术, 人机技能传递具有很多优点,例如:

效率高、简单易操作;

不依赖专业工程师;

不受具体平台约束;

可增加系统的柔性。


技能传递过程

人机技能传递一般包括三个步骤:

1)示教阶段(Demonstration):示教者向机器人演示如何完成一个特定的任务,并在示教过程中采集示教数据;

2)建模与学习(Modeling and learning):利用机器学习算法对采集到的示教数据进行建模,从中学习出与任务相关的运动控制策略;

3)任务复现(Reproduction):机器人复现出所学技能以完成任务。在此阶段,并不只是简单地重复人的动作,还往往根据任务需要,利用优化算法而对机器人的运动策略进行优化。


Max Planck Institute:乒乓球机器人


Italian Institute of Technology:人机协作拉锯


UC Berkeley:利用虚拟现实技术对机器人示教


需要解决的问题

目前,人机技能传递技术是学术界的研究热点。近十年来,该技术虽然得到了很大的进步,但离真正的应用阶段还有一段距离,仍然有诸多问题亟待解决,例如:

1)技能的迁移与泛化:如何将技能迁移和泛化到不同的平台、不同的任务场景?

2)从经验到自主:如何提高机器人自主学习、自主探索的能力?

3)灵巧、柔性操作:如何学习到人的灵巧、柔性操作能力、达到类人化的作业效果?


引用格式:曾超, 杨辰光, 李强, 戴诗陆. 人-机器人技能传递研究进展. 自动化学报, 2019, 45(10): 1813-1828.


链接:http://html.rhhz.net/ZDHXBZWB/html/2019-10-1813.htm


作者简介


曾超,华南理工大学博士研究生,主要研究方向为人-机器人物理交互,  人机技能传递,  以及机械臂自适应控制。

E-mail: mjzengchao@163.com


杨辰光,华南理工大学教授。主要研究方向为机器人与自动化,  包括先进控制方法,  人机交互与人机协作等。

E-mail: auyangcg@gmail.com 


李强,德国比勒费尔德大学认知交互技术研究中心高级研究员。主要研究方向包括多指机械手灵巧操作,  视觉-触觉-力伺服控制等。

E-mail:   qli@techfak.uni-bielefeld.de


戴诗陆,华南理工大学教授。主要研究方向包括自适应与学习控制,  分布式协同控制系统等。 

E-mail: audaisl@scut.edu.cn




http://blog.sciencenet.cn/blog-3291369-1207144.html

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