考虑协作机器人运动的操作者心理安全场模型的试验研究

摘要

协作机器人的动作方式是保证工人工作效率、提高对机器人信任度和降低心理压力情绪的最重要基础,由于现有的研究没有对于相关规律形成数学模型,导致传统的机器人动作造成工人心理压力增大,无法实现安全、高效、自然的人机协作。在现有的研究基础上,利用皮电设备采集受试者的皮肤电导值,对机器人以不同的速度、最小间距和方向接近受试者时产生的心理压力情绪规律进行了研究。通过试验发现,在受试者可以清楚观察到机器人运动的情况下,随着速度的增加、间距的减小,人体产生的皮电信号逐渐增大,而接近方向的改变没有明显的皮电信号变化。通过对速度、最小间距单因素试验皮电均值进行曲线拟合,得到机器人运动对受试者心理压力情绪的经验公式,并依此建立操作者心理安全场模型。由此模型可以为协作机器人的安全、高效、自然的运动规划提供理论支撑。