論文の概要: Energy-Based Injury Protection Database: Including Shearing Contact Thresholds for Hand and Finger Using Porcine Surrogates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.20362v1
- Date: Mon, 23 Feb 2026 21:07:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 08:17:41.656836
- Title: Energy-Based Injury Protection Database: Including Shearing Contact Thresholds for Hand and Finger Using Porcine Surrogates
- Title（参考訳）: エネルギーによる外傷保護データベース:ブタサロゲートを用いた手指の触覚閾値の計測
- Authors: Robin Jeanne Kirschner, Anna Huber, Carina M. Micheler, Dirk Müller, Nader Rajaei, Rainer Burgkart, Sami Haddadin,
- Abstract要約: 我々は、ジオメトリとコンタクトタイプにまたがるエネルギーしきい値を確立し、最初のエネルギーベースの損傷保護データベースを形成する。
これにより、幅広い現実的な衝突イベントの安全を確保するための有意義なエネルギー制限制御装置の開発が可能になる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.596066283439004
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: While robotics research continues to propose strategies for collision avoidance in human-robot interaction, the reality of constrained environments and future humanoid systems makes contact inevitable. To mitigate injury risks, energy-constraining control approaches are commonly used, often relying on safety thresholds derived from blunt impact data in EN ISO 10218-2:2025. However, this dataset does not extend to edged or pointed collisions. Without scalable, clinically grounded datasets covering diverse contact scenarios, safety validation remains limited. Previous studies have laid the groundwork by assessing surrogate-based velocity and mass limits across various geometries, focusing on perpendicular impacts. This study expands those datasets by including shearing contact scenarios in unconstrained collisions, revealing that collision angle significantly affects injury outcomes. Notably, unconstrained shearing contacts result in fewer injuries than perpendicular ones. By reevaluating all prior porcine surrogate data, we establish energy thresholds across geometries and contact types, forming the first energy-based Injury Protection Database. This enables the development of meaningful energy-limiting controllers that ensure safety across a wide range of realistic collision events.
- Abstract（参考訳）: ロボット工学の研究は、人間とロボットの相互作用における衝突回避戦略の提案を続けているが、制約された環境と将来のヒューマノイドシステムの現実は、接触を避けられないものにしている。
損傷リスクを軽減するため、エネルギー制約制御アプローチは一般的に用いられ、EN ISO 10218-2:2025の鈍い衝撃データから得られる安全閾値に依存している。
しかし、このデータセットはエッジやポイントの衝突まで拡張しない。
多様なコンタクトシナリオをカバーするスケーラブルで臨床基盤のデータセットがなければ、安全性の検証は限定的のままである。
従来の研究は、様々な地形のサロゲートに基づく速度と質量制限を評価し、垂直方向の影響に焦点をあてて基礎を固めてきた。
本研究は、非拘束衝突における接触シナリオのせん断を含むことにより、これらのデータセットを拡張し、衝突角が損傷結果に大きく影響することを明らかにする。
特に、拘束されていないせん断接触は垂直接触よりも怪我が少ない。
従来の豚のサロゲートデータを再評価することにより、ジオメトリーや接触タイプにまたがるエネルギーしきい値を確立し、最初のエネルギーベースの傷害保護データベースを形成する。
これにより、幅広い現実的な衝突イベントの安全を確保するための有意義なエネルギー制限制御装置の開発が可能になる。
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