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Feasibility Checking and Constraint Refinement for Shared Control in Assistive Robotics

Bustamante Gomez, Samuel und Rodriguez Brena, Ismael Valentin und Quere, Gabriel und Lehner, Peter und Iskandar, Maged Samuel Zakri und Leidner, Daniel und Dömel, Andreas und Albu-Schäffer, Alin Olimpiu und Vogel, Jörn und Stulp, Freek (2024) Feasibility Checking and Constraint Refinement for Shared Control in Assistive Robotics. IEEE Robotics and Automation Letters, 9 (9), Seiten 8019-8026. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/LRA.2024.3430710. ISSN 2377-3766.

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7MB

Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/10602743/

Kurzfassung

Shared control enables users with motor impairments to control high-dimensional assistive robots with low-dimensional user interfaces. The challenge is to simultaneously 1) provide support for completing daily living tasks 2) enable sufficient freedom of movement to foster user empowerment 3) ensure that shared-control support precludes the robot from running into kinematic limitations such as obstacles, unreachable areas, or loss of manipulability due to joint limits. In this letter, we propose a framework that performs feasibility checks before executing a shared-control task. We activate shared control only if a task is deemed feasible, and refine the task regions by excluding paths that are infeasible, e.g. due to obstacles or kinematic limitations. This reduces task failures, whilst still ensuring freedom of movement. We evaluate our framework on a set of daily living tasks with our wheelchair-based mobile manipulator EDAN.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/205805/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Feasibility Checking and Constraint Refinement for Shared Control in Assistive Robotics
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Bustamante Gomez, SamuelSamuel.Bustamante (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7923-8307NICHT SPEZIFIZIERT
Rodriguez Brena, Ismael ValentinIsmael.RodriguezBrena (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2310-9186NICHT SPEZIFIZIERT
Quere, GabrielGabriel.Quere (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1788-3685NICHT SPEZIFIZIERT
Lehner, PeterPeter.Lehner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3755-1186165362622
Iskandar, Maged Samuel ZakriMaged.Iskandar (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0644-0659NICHT SPEZIFIZIERT
Leidner, DanielDaniel.Leidner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5091-7122NICHT SPEZIFIZIERT
Dömel, AndreasAndreas.Doemel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3694-5201NICHT SPEZIFIZIERT
Albu-Schäffer, Alin OlimpiuAlin.Albu-Schaeffer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5343-9074165362623
Vogel, JörnJoern.Vogel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1987-0028NICHT SPEZIFIZIERT
Stulp, FreekFreek.Stulp (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9555-9517NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:18 Juli 2024
Erschienen in:IEEE Robotics and Automation Letters
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:9
DOI:10.1109/LRA.2024.3430710
Seitenbereich:Seiten 8019-8026
Verlag:IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
ISSN:2377-3766
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Telerobotics and Teleoperation; Physically Assistive Devices.
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Robotik
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RO - Robotik
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Intelligente Mobilität (RM) [RO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013)
Hinterlegt von: Bustamante Gomez, Samuel
Hinterlegt am:12 Aug 2024 20:15
Letzte Änderung:12 Aug 2024 20:16

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