柔らかいロボット アームがブドウやブロッコリーの房の周りで曲がり、物体を持ち上げながらリアルタイムでグリップを調整しているところを想像してください。通常、安全上の理由から環境との接触を可能な限り避け、人間から遠ざかることを目的とする従来の剛体ロボットとは異なり、このアームは微妙な力を感知し、人間の手の従順をより忠実に模倣する方法で伸縮します。タスクを効率的に実行しながら過剰な力を避けるために、そのすべての動作が計算されています。 MIT のコンピューター サイエンスおよび人工知能研究所 (CSAIL) と情報意思決定システム研究所 (LIDS) では、これらの一見単純な動きは、人間や繊細な物体と安全に対話できるロボットのための複雑な数学、厳密なエンジニアリング、ビジョンの集大成です。 変形した体を備えたソフト ロボットは、機械が人に沿ってよりスムーズに移動したり、産業環境で介護を支援したり、デリケートなアイテムを扱ったりする未来を約束します。ただし、その柔軟性が非常に高いため、制御が困難になります。小さな曲げやねじれによって予期せぬ力が生じ、損傷や怪我のリスクが高まる可能性があります。このため、ソフトロボットの安全な制御戦略の必要性が高まっています。 「ハードロボットの安全制御と形式的手法の進歩に触発され、私たちはこれらのアイデアをソフトロボット工学に適応させ、複雑な動作をモデル化し、接触を回避するのではなく採用することで、安全性や身体化されたインテリジェンスを犠牲にすることなく、より高性能な設計（例えば、積載量や精度の向上など）を可能にすることを目指しています」と、MITardini Gio土木環境工学科の上級筆頭著者兼アシスタント投資家であり、データ・システム・社会研究所に所属する教員は述べています。 (IDSS)。 「このビジョンは、他のグループによる最近の並行作業でも共有されています。」 安全第一 同チームは、非線形制御理論 (非常に複雑なダイナミクスを含む制御システム) と、高度な物理モデリング技術および効率的なリアルタイム最適化を組み合わせて、いわゆる「タッチ認識安全性」を実現する新しいフレームワークを開発しました。このアプローチの中心となるのは、高次制御バリア関数 (HOCBF) と高次制御リアプノフ関数 (HOCLF) です。 HOCBF は安全な動作限界を定義し、ロボットが危険な力を及ぼさないようにします。 […]