The need to guarantee the safety of collaborative robots limits their performance, in particular, their speed and hence cycle time. In this work, we measure the forces exerted by two collaborative manipulators (UR10e and KUKA LBR iiwa) on an impact measuring device. Our contributions are the following: (i) a new data-driven model predicting impact forces from velocity, distance from robot base, and, newly, the height in the workspace; (ii) demonstration that the model can be trained on a limited number of data points; (iii) analysis of the force evolution upon impact. The standard ISO/TS 15066 defines the Power and Force Limiting operation mode and prescribes force thresholds that a moving robot is allowed to exert on human body parts during impact (for the back of the hand, 280 N for transient and 140 N for quasi-static contact), along with a simple formula to obtain maximum allowed speed of the robot in the whole workspace. Applying this to our scenario where the impact has a clamping nature, the allowed end effector speed on the whole robot workspace would be only 0.13 and 0.16 m/s for the UR10e and KUKA LBR iiwa, respectively. Our measurements reveal that if the task is performed for example 0.8 m away and 0.4 m above the robot base, speeds of 0.16 m/s (UR10e) and 0.20 m/s (KUKA LBR iiwa) can be safely operated, staying within the prescribed force limit. Furthermore, the force evolution during impact for the UR10e reveals that clamping never occurs. With the 280 N limit, 0.36 m/s will still be safe with the UR10e. The formulas relating robot mass, velocity, and impact forces from ISO/TS 15066 are insufficient---leading both to significant underestimation and overestimation of velocities/forces, and thus to unnecessarily long cycle times or even dangerous applications.


翻译:我们的贡献如下:(一) 一个新的数据驱动模型,预测速度、距离机器人基地的距离,以及新的工作空间的高度所产生的冲击力;(二) 证明模型可以在数量有限的数据点上进行安全训练;(三) 分析撞击时的力量演变。标准ISO/TS66定义了动力和力量限制操作模式,并规定了允许移动机器人在撞击期间对人体部件施加的阈值(对手背、对瞬态的280牛顿和对准静态接触的140牛顿),以及一个简单的公式,以获得整个工作空间中允许的最大速度。将模型应用到数量有限的数据点上;(三) 分析撞击时的力量演变。标准ISO/TS66定义了动力和力量限制操作模式的操作模式(UR1066) 并定义了电力和力量限制模式的操作方式。 (一) 温度为0.13米和速度的动力和力量限制值为0.16米/力量的操作方式。 (二) 温度为0.16 m)

0
下载
关闭预览

相关内容

机器人(英语:Robot)包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中,机器人指能自动运行任务的人造机器设备,用以取代或协助人类工作,一般会是机电设备,由计算机程序或是电子电路控制。

知识荟萃

精品入门和进阶教程、论文和代码整理等

更多

查看相关VIP内容、论文、资讯等
【新书】Python编程基础,669页pdf
专知会员服务
187+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
272+阅读 · 2019年10月9日
无人机视觉挑战赛 | ICCV 2019 Workshop—VisDrone2019
PaperWeekly
7+阅读 · 2019年5月5日
人工智能 | ISAIR 2019诚邀稿件(推荐SCI期刊)
Call4Papers
6+阅读 · 2019年4月1日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【跟踪Tracking】15篇论文+代码 | 中秋快乐~
专知
18+阅读 · 2018年9月24日
人工智能 | COLT 2019等国际会议信息9条
Call4Papers
6+阅读 · 2018年9月21日
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
计算机视觉领域顶会CVPR 2018 接受论文列表
人工智能 | 国际会议截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年3月13日
【推荐】视频目标分割基础
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年9月19日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Arxiv
0+阅读 · 2020年11月30日
Arxiv
0+阅读 · 2020年11月27日
VIP会员
相关资讯
无人机视觉挑战赛 | ICCV 2019 Workshop—VisDrone2019
PaperWeekly
7+阅读 · 2019年5月5日
人工智能 | ISAIR 2019诚邀稿件(推荐SCI期刊)
Call4Papers
6+阅读 · 2019年4月1日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【跟踪Tracking】15篇论文+代码 | 中秋快乐~
专知
18+阅读 · 2018年9月24日
人工智能 | COLT 2019等国际会议信息9条
Call4Papers
6+阅读 · 2018年9月21日
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
计算机视觉领域顶会CVPR 2018 接受论文列表
人工智能 | 国际会议截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年3月13日
【推荐】视频目标分割基础
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年9月19日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员