論文の概要: Sub-Millisecond Reflexes for Continuous Physical Human-Robot Interaction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.21913v1
• Date: Thu, 15 Oct 2026 14:00:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-17 06:09:33.101644
• Title: Sub-Millisecond Reflexes for Continuous Physical Human-Robot Interaction
• Title（参考訳）: 連続人-ロボットインタラクションのためのサブミリ秒反射
• Abstract要約: 拡張されたROS2互換マルチモードコントローラをベースとした,オープンソースのサブミリ秒反射エンジンを提案する。 フランカ・ロボティクス・マニピュレータの実験では、従来のros2_controlよりも4桁早く、0.1ms以下で切替遅延を実証している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 21.70552410441582
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Continuous physical human-robot interaction requires robots to rapidly adapt their control behaviour without interrupting task execution. However, existing ROS 2 control architectures rely on stop-to-switch mechanisms that introduce substantial delays and interrupt execution. We present an open-source, sub-millisecond reflex engine based on an enhanced ROS 2-compatible multimode controller that enables deterministic switching between control modalities and integrates reflex behaviours for mitigating contact hazards and kinematic limit violations. Experiments on a Franka Robotics manipulator demonstrate switching delays below 0.1 ms, more than four orders of magnitude faster than conventional ros2_control, while maintaining continuous operation during safety-critical events. In a multi-stage manipulation task, the proposed framework reduced execution time by 3.5% and peak trajectory jerk by more than threefold. By eliminating runtime middleware overhead, controller transitions are implemented as lock-free pointer operations, enabling reflex-level responsiveness within an open-source robotics framework.
• Abstract（参考訳）: 連続的な物理的人間とロボットの相互作用は、ロボットがタスクの実行を中断することなく、制御行動に迅速に適応する必要がある。 しかし、既存のROS 2コントロールアーキテクチャは、大幅な遅延と実行の中断をもたらすストップ・トゥ・スウィッチ機構に依存している。 本稿では、ROS 2互換のマルチモードコントローラをベースとしたオープンソースのサブミリ秒反射エンジンについて、制御モードの確定的な切り替えを可能にし、接触ハザードや運動制限違反を緩和するための反射挙動を統合する。 フランカ・ロボティクス(Franka Robotics)のマニピュレータの実験では、従来のros2_controlよりも4桁以上速く、0.1ms以下での切換遅延を実証した。 多段階の操作タスクにおいて、提案フレームワークは実行時間を3.5%削減し、ピーク軌道ジャークを3倍以上削減した。 ランタイムミドルウェアのオーバーヘッドをなくすことで、コントローラのトランジションはロックフリーのポインタ操作として実装され、オープンソースのロボティクスフレームワーク内で反射レベルの応答性を実現する。

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