물리적 인간-로봇 상호작용(pHRI)에서 로봇이 수행하는 모든 작업에 대해 인간의 안전을 보장하는 것은 매우 중요하다. 감응성(admittance) 및 임피던스 제어와 같은 전통적인 컴플라이언스 제어 전략은 접촉 상실이나 예기치 않은 외력과 같은 사건으로 인해 로봇의 거동이 예측 불가능해지는 경우가 많으며, 이는 인간에게 심각한 위해를 초래할 수 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 본 연구는 운동학적으로 중복 자유도를 갖는 로봇을 위한 다중 작업 에너지 인지 임피던스 컨트롤러를 제안한다. 이 컨트롤러는 가상 전역 에너지 탱크(virtual global energy tank)를 사용하여 단일 작업의 수동성(passivity)과 안전을 보장하는 에너지 인지 임피던스 제어 전략을 다중 작업을 수행하는 운동학적 중복 자유도 로봇으로 확장한다. 제안된 컨트롤러는 단일 전역 에너지 탱크를 통해 로봇이 수행하는 모든 작업의 동력(power) 흐름을 효과적으로 조절하여, 각 작업의 안전성과 수동성을 보장한다. Franka Emika Panda의 말단 작업기(end-effector)와 세 번째 관절(third joint)에 외력을 동시에 가하는 공유 환경에서의 실험 결과, 로봇의 에너지와 동력 및 모든 작업의 동력이 사전에 정해진 임계값 범위 내에서 일관되게 유지되는 것으로 나타났다. 또한 제안된 컨트롤러를 동력 조절 단계에서 null space projection을 고려하지 않는 컨트롤러 및 로봇의 동력을 조절하지 않는 컨트롤러와 비교한 결과, 본 접근법은 로봇의 에너지와 동력 및 모든 작업의 동력을 효과적으로 관리하여 수동성을 유지하면서 안전성을 향상시켰다.

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