論文の概要: Adaptive Vision-Based Control of Redundant Robots with Null-Space Interaction for Human-Robot Collaboration

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.08089v1
• Date: Mon, 09 Mar 2026 08:30:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-23 08:17:42.090217
• Title: Adaptive Vision-Based Control of Redundant Robots with Null-Space Interaction for Human-Robot Collaboration
• Title（参考訳）: 人間-ロボット協調のためのNull空間相互作用を持つ冗長ロボットの適応的視覚制御
• Authors: Xiangjie Yan, Chen Chen, Xiang Li,
• Abstract要約: 人間とロボットのコラボレーションは、ロボットとの協力を通じて人間の能力を拡張することを目的としている。 人間とロボットのコラボレーションが1つのロボット/人間より優れているように、双方のパフォーマンスを向上させることは、未解決の問題である。 タスク空間における適応的視覚に基づく制御項と、ヌル空間における対話的制御項からなる冗長ロボットの新しい制御方式が提案されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.779638839381672
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Human-robot collaboration aims to extend human ability through cooperation with robots. This technology is currently helping people with physical disabilities, has transformed the manufacturing process of companies, improved surgical performance, and will likely revolutionize the daily lives of everyone in the future. Being able to enhance the performance of both sides, such that human-robot collaboration outperforms a single robot/human, remains an open issue. For safer and more effective collaboration, a new control scheme has been proposed for redundant robots in this paper, consisting of an adaptive vision-based control term in task space and an interactive control term in null space. Such a formulation allows the robot to autonomously carry out tasks in an unknown environment without prior calibration while also interacting with humans to deal with unforeseen changes (e.g., potential collision, temporary needs) under the redundant configuration. The decoupling between task space and null space helps to explore the collaboration safely and effectively without affecting the main task of the robot end-effector. The stability of the closed-loop system has been rigorously proved with Lyapunov methods, and both the convergence of the position error in task space and that of the damping model in null space are guaranteed. The experimental results of a robot manipulator guided with the technology of augmented reality (AR) are presented to illustrate the performance of the control scheme.
• Abstract（参考訳）: 人間とロボットのコラボレーションは、ロボットとの協力を通じて人間の能力を拡張することを目的としている。 この技術は現在、身体障害者を支援しており、企業の製造プロセスを変え、外科的パフォーマンスを改善し、将来すべての人々の日常生活に革命をもたらす可能性がある。 人間とロボットのコラボレーションが1つのロボット/人間より優れているように、双方のパフォーマンスを向上させることは、未解決の問題である。 本稿では,タスク空間における適応的視覚に基づく制御項と,Null空間における対話的制御項からなる冗長ロボットの新しい制御方式を提案する。 このような定式化により、ロボットは事前の校正なしに未知の環境でタスクを自律的に実行し、また人間と対話して、冗長な構成の下で予期せぬ変化(例えば、潜在的な衝突、一時的なニーズ)に対処することができる。 タスクスペースとヌルスペースの分離は、ロボットのエンドエフェクタのメインタスクに影響を与えることなく、安全かつ効果的にコラボレーションを探索するのに役立つ。 閉ループシステムの安定性は、リアプノフ法で厳密に証明されており、タスク空間における位置誤差の収束と、ヌル空間における減衰モデルの収束が保証されている。 拡張現実(AR)技術を用いたロボットマニピュレータの実験結果を提示し,制御方式の性能について考察した。

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