Nature-Inspired Mobile Robotics

Table of contents......Page 14
Preface......Page 6
Conference organisers......Page 8
Conference committees and chairs......Page 9
Conference sponsors and co-sponsors......Page 12
Section–1: Plenary presentations......Page 24
  1. UGV......Page 26
  2. UAV......Page 27
  References......Page 28
 Anthropomorphic biological equipment Y. Nakamura......Page 29
 Muscle coordination of human locomotion M. Pandy......Page 30
 Exoskeleton systems for medical and civilian applications H. Kazerooni......Page 31
Section–2: Assistive robotics......Page 32
  1. Introduction......Page 34
   2.1. Representation of Joint Angle Trajectory......Page 35
   3.1. Wearable Robot WPAL......Page 36
   3.2. Gait Phases......Page 37
   3.3. Gait Planning......Page 38
  4. Experiments with Planned Gait Patterns......Page 39
  5. Conclusion......Page 40
  References......Page 41
  1. Introduction......Page 42
  3. The mathematical model and simulation of the exoskeleton legs......Page 44
  References......Page 48
  1. Introduction......Page 50
  2. The structure of the user-exoskeleton system......Page 51
  3. Motion control algorithms......Page 52
  4. Conclusion......Page 56
  References......Page 57
  1. Introduction......Page 58
   2.2. Structure Design......Page 59
   2.3. Design of the Passive Mechanism......Page 60
   3.1. HRI Sensor......Page 61
   3.2. Control Strategy using the HRI Sensors......Page 62
  4. Experiment and Results......Page 63
  5. Conclusion......Page 64
  References......Page 65
   1.1. Background......Page 66
   1.2. Motivation......Page 67
   2.1. A Semi-Active Prosthetic Knee......Page 68
   2.3. Experiment Protocol......Page 69
  3. Results......Page 70
  4. Discussions......Page 71
  5. Conclusions......Page 72
  References......Page 73
  1. Introduction......Page 74
   2.2. Extraction of brightness changes......Page 76
  3. Experiment and evaluation......Page 77
  4. Conclusion......Page 80
  References......Page 81
  1. Introduction......Page 82
   2.1. Design......Page 83
   2.2. Principle of operation......Page 84
  3. Simulation Evaluation......Page 86
  4. ARES Prototype Evaluation......Page 87
  Acknowledgments......Page 89
  References......Page 90
  1. Introduction......Page 91
  2. Interactive human following......Page 92
  3. Motion capture and filtering method......Page 93
   4.2. Results......Page 96
  References......Page 98
  1. Introduction......Page 100
  2. Gesture tracking......Page 101
  3. Humanoid robot......Page 102
  4. System development and integration......Page 103
  5. Results......Page 104
  References......Page 106
  1. Introduction......Page 108
   2.2. Clinical Gait Analysis(CGA)......Page 109
   2.3. Body Segment Inertia Parameters(BSIP)......Page 110
  3. Discussion......Page 113
  References......Page 114
  1. Introduction......Page 116
  2. Design of Ankle Rehabilitation Robot......Page 117
   3.2. Impedance Adjustment Rules......Page 118
  4. Simulation Results......Page 120
  References......Page 122
  1. Introduction......Page 124
    2.2.1. Capture of the upper body parts......Page 125
   2.3. Capturing foot positions......Page 127
   3.1. Mapping motion capture data to virtual human model......Page 128
   3.2. Human posture prediction model......Page 129
  4. Experimental results and discussion......Page 130
  Bibliography......Page 131
  1. Introduction......Page 132
  2. Proposed Load Estimation Scheme......Page 134
  3. Experiments......Page 136
  4. Conclusion......Page 137
  References......Page 139
  1. Introduction......Page 140
   2.1. Existing biomechanical knowledge......Page 141
   2.2. Biomechanical study using accelerometer......Page 142
   3.1. Design section distribution......Page 143
   3.4. Shin section......Page 144
  4. Electrical Implementation and Results......Page 145
   5.1. Ethical protocol for human walking test experiments......Page 146
  References......Page 147
  1. Introduction......Page 148
   2.1. Human running modelling......Page 150
   2.2. The hopping machine simulation model......Page 151
  3. Pelvic Tilt Observed from Hopping Forward......Page 152
  5. Conclusion......Page 154
  References......Page 155
  1. Introduction......Page 156
   2.2. Second Conceptual Design......Page 158
   2.3. Third Conceptual Design......Page 159
   3.1. Design of the hydraulic cylinder......Page 160
    3.1.1. Calculation of the patient’s force (Fp)......Page 161
  5. Conclusions......Page 162
  References......Page 163
  1. Introduction......Page 164
  2. Similar Products......Page 165
   3.1. Physical Modeling......Page 166
    3.1.1. Converting between Four-wheeled and two-wheeled......Page 167
   3.3. The Euler-Lagrange method......Page 168
   3.4. Linearising the mathematical equations......Page 170
  5. Conclusion and Future Work......Page 172
  References......Page 174
  Introduction......Page 176
  Mechanical Design of Leg Prosthesis......Page 177
  Joint Setup and Control......Page 178
  Computation of Damping Coefficient at Knee Joint......Page 179
  Simulation Results......Page 180
  Walking on the Even Ground......Page 181
  Walking on the Rough Terrain......Page 182
  References......Page 183
Section–3: Autonomous robots......Page 184
  1. Introduction......Page 186
  2. Description of Dodekapod robot......Page 187
   3.1. Basic parameters of dodekapod......Page 189
   3.2. The algorithm for the movement of dodekapod in pipe of constant cross-section......Page 190
   3.3. The algorithm for the movement of dodekapod in pipe of variable cross-section......Page 191
  References......Page 193
  1. Introduction......Page 194
  2. Design of the Robotic System......Page 195
  3. Navigation Algorithm......Page 197
   3.1. Recruitment Algorithm......Page 198
  4. Simulations......Page 199
  Acknowledgments......Page 200
  References......Page 201
  1. Introduction......Page 202
  2. System description......Page 203
  4. Hybrid spiral dynamic bacterial chemotaxis algorithm......Page 205
  5. Constrained HSDBC optimisation......Page 207
  6. Simulation and Results......Page 208
  References......Page 210
  1. Introduction......Page 212
  2. System Description......Page 213
  3. Control Strategy......Page 214
   3.2. Optimisation parameters......Page 215
  4. Simulation Results......Page 216
  5. Conclusion......Page 217
  References......Page 219
Section–4: Biologically-inspired systems and solutions......Page 220
   1.1. Overview of Existing Work......Page 222
   2.2. Caterpillar Whegs, a Wheel-Legged Robot......Page 223
  3. Compliant Backbone Structures......Page 224
   3.1. Quantified Range of Motion......Page 225
  4. Construction and Behavior......Page 226
  5. Conclusions......Page 228
  References......Page 229
  1. Introduction......Page 230
  3. Artificial Muscle......Page 231
   5.1. Method for Rough Elimination of Sediment......Page 232
   5.3. Driving Test with the Excavation Robot......Page 233
    5.3.1. Driving test between the two walls which distance is 60 mm......Page 234
   5.4. Excavation Test with the Excavation Robot......Page 235
   6.1. Method for Local Elimination of Sediment and Inspection......Page 236
  References......Page 237
  1. Introduction......Page 238
  2. Test Framework......Page 239
  3. Control of Leg Position......Page 240
   4.2. Walking on Sandy Ground......Page 242
   4.3. Walking on Compliant Surfaces with an Amputated Leg......Page 243
  5. Conclusion......Page 244
  References......Page 245
  1. Introduction......Page 246
  2. Actuator features required for its implementation in a power active-orthosis......Page 247
  3. Working principle of the variable stiffness actuator......Page 248
  4. Energy-efficient control of locomotion......Page 249
  5. Experimental results......Page 251
  7. Acknowledgments......Page 253
  References......Page 254
  1. Introduction......Page 255
  2. Methods......Page 256
  3. Description of the system......Page 257
  4. Ankle joint setup......Page 259
  5. Results and Discussion......Page 261
  References......Page 262
  1. Introduction......Page 264
  3. Overview of the Wall Climbing Robot......Page 265
   4.2. The Theoretical Values of the Horizontal Velocity......Page 266
  5. Adhesion Mechanism Using a Centrifugal Fan......Page 269
   6.2. Experiments on the Ceiling Surface......Page 270
  References......Page 271
  1. Introduction......Page 272
  2. Biological system modeling......Page 273
  3. Bio-inspired control scheme......Page 274
  4. Technical joint system description......Page 275
  5. Bio-inspired impedance modulation......Page 276
   5.1. Simulation results......Page 277
  6. Conclusions......Page 278
  References......Page 279
  1. Introduction/Drive-Layout......Page 280
  2. Integrable, Sensorized Elastomer Coupling......Page 282
  3. Torque Estimation......Page 284
  References......Page 286
  1. Introduction......Page 288
  2. X-Shaped Peristaltic Crawling Robot......Page 289
   3.2. Homogeneous transformation matrix of the robot......Page 290
  5. Experimental Results about the Running Experiment between the Curved Surfaces and Discussion......Page 291
   6.2. Future Work......Page 294
  References......Page 295
  1. Introduction......Page 296
   2.1. Model of joints including JDCR......Page 297
   2.2. Setup......Page 298
   2.3. Result......Page 299
   3.2. Setup......Page 300
  4. Conclusion......Page 302
  References......Page 303
  1. Introduction......Page 304
  2. A Virtual Angonist-Antagonist Mechanism (VAAM)......Page 305
  3. Experimental results......Page 309
  4. Conclusion......Page 310
  References......Page 311
Section–5: HMI, inspection and learning......Page 312
  1. Introduction......Page 314
  2. Materials and methods......Page 316
  3. Results......Page 318
  4. Discussion......Page 320
  Acknowledgments......Page 321
  References......Page 322
  1. Introduction......Page 324
  2. Peristaltic Crawling Pattern of an Earthworm......Page 325
   4.1. Peristaltic Crawling robot......Page 326
   4.2. Variable Friction Unit......Page 327
   6.1. Maximum Friction Force......Page 328
   6.2. Locomotion Speed......Page 329
   6.3. Locomotion Speed in a 90-degree elbow pipe......Page 330
  References......Page 331
  1. Introduction......Page 332
  2. Feature Extraction and Surface Parameters......Page 334
  3. Surface Analysis and Supervised Learning......Page 335
  4. Experimental Results and Application......Page 337
  References......Page 339
  1. Introduction......Page 340
  2. BioRobo robot system......Page 341
   4.1. Robot joint configuration and calculation for joint space parameters......Page 342
  5. Experiments......Page 345
  References......Page 347
Section–6: Innovative design of CLAWAR......Page 348
  1. Introduction......Page 350
   2.1. Basic structure......Page 351
   2.2. Extend to 2 degrees of freedom of motion......Page 352
  3. Design......Page 354
  4. Prototype end experiment......Page 355
  References......Page 357
  1. Introduction......Page 358
  2. Design of the robot......Page 360
  3. Gait generation......Page 361
  4. Experimental results......Page 364
  References......Page 365
  1. Introduction......Page 366
   2.1. Mechanism of climbing robot using its own weight......Page 367
   3.1. Mechanical structure......Page 368
   3.2. Design method......Page 369
   3.3. Numerical Calculation......Page 370
   4.1. Developed climbing robot......Page 371
   4.2. Experiment on a tree......Page 372
  References......Page 373
  1. Introduction......Page 374
   2.1. Design Challenges......Page 375
   2.3. Foot Design......Page 376
   2.4. Mechanical Design: Legs and Body......Page 377
  3. Building Caminante......Page 379
  References......Page 380
  1. Introduction......Page 382
  2. Modification From Vertebral Structure to Layered Structure......Page 383
  3. Experiment without Active Retro-flextion......Page 386
  4. Conclusion......Page 387
  References......Page 389
  1. Introduction......Page 390
  2. Design of the Ultrasound NDT Robot......Page 391
  3. Optimization of Magnetic Adhesion......Page 393
  4. NDT Performance and Results......Page 395
  5. Conclusions......Page 396
  References......Page 397
  1. Introduction......Page 398
  2. Footpad Design Objectives and Parameters......Page 399
   3.1. Design Constraints......Page 401
  4. Construction and Experimental Results......Page 403
  5. Conclusion......Page 404
  References......Page 405
  1. Introduction......Page 406
  2. Proposed Foot Design and Working Principle......Page 407
   2.1 Locking Mechanism......Page 408
  3. Walking Tests and Key Considerations......Page 410
  4. Experimental Results......Page 411
  References......Page 413
 New design of peristaltic crawling robot with an earthworm muscular structure H. Nozaki, S. Tesen, N. Saga, H. Dobashi and J.-Y. Nagase......Page 415
   2.1. Mechanisms of Robot Segments......Page 416
   2.2. Robot Composition......Page 417
   3.2. Fastest Mode......Page 418
   3.3. Stable Mode......Page 419
  References......Page 421
 HEX-PIDERIX: A six-legged walking climbing robot to performinspection tasks on vertical surfaces X. Y. Sandoval-Castro, M. A. Gracia-Murillo, J. P. Zavala-De Pazand E. Castillo-Castaneda......Page 19
  1. Introduction......Page 422
   2.2. Position, Velocity, and Acceleration Analysis......Page 423
  3. Locomotion for hexapod robots......Page 425
   4.1. Integration of the Bounding Mechanism......Page 426
   5.2. Proposed Method......Page 427
  6. Conclusion......Page 428
  References......Page 429
Section–7: Locomotion......Page 432
  1. Introduction......Page 434
  2. Related Work......Page 435
   3.1. Construct and Constrain......Page 436
   3.4. Define the Cost Function......Page 437
   3.5. Learning the Optimal Control Policy......Page 438
  4. Results and Discussion......Page 439
  References......Page 441
  1. Introduction......Page 442
   2.2. Obstacle/Gap Detection......Page 443
   2.4. Behavior Control for Complex Environments......Page 444
   3.1. Behavior Control based on Obstacle/Gap Detection......Page 445
   3.2. Behavior Control based on Terrain Classification......Page 447
  4. Conclusion......Page 448
  References......Page 449
  1. Introduction......Page 450
  2. Results of computer simulation......Page 452
  4. Conclusion......Page 456
  References......Page 457
  1. Introduction......Page 458
  3. Structure of the Leg......Page 459
   4.1. Mechanical Equilibrium Model of the Artificial Muscle......Page 460
   4.2. Displacement of the Leg......Page 461
  5. Load Characteristic Experiment of the leg......Page 462
  6. Development of the Hexapod Robot......Page 463
  7. Load Experiment of the Robot......Page 464
  References......Page 465
  1. Introduction......Page 466
  2. Reflex implementation......Page 467
  3. Experiments......Page 471
  References......Page 473
  1. Introduction......Page 474
  2. Impedance Identification Method and Contact Model......Page 475
  3. Identification Algorithm......Page 476
  4. Experimental Setup and Results......Page 477
   4.2. Identification results......Page 479
  5. Conclusions......Page 480
  References......Page 481
  1. Introduction......Page 482
  2. Background and History......Page 483
  5. Acknowledgments......Page 484
  References......Page 485
  1. INTRODUCTION......Page 486
  2. The Actuated Spring Loaded Inverted Pendulum Model......Page 487
  3. Simulation and Stability Analysis......Page 489
  4. Heurisitic Control of the Actuated SLIP Model......Page 490
  References......Page 492
  1. Introduction......Page 494
  2. Design Policy......Page 495
  3. Prototyping......Page 498
  4. Test Running......Page 499
  5. Conclusions......Page 500
  References......Page 501
  1. Introduction......Page 502
  2. Model Formulation......Page 503
  3. Design of Leg Maneuver for Leaping Behavior......Page 505
  5. Conclusion......Page 508
  References......Page 509
 Walking despite the passive compliance: Techniques for using conventional pattern generators to control intrinsically compliant humanoid robots P. Kryczka, K. Hashimoto, A. Takanishi, H. O. Lim, P. Kormushev, N. G. Tsagarakis and D. G. Caldwell......Page 510
  2. Problem formulation......Page 511
   2.2. Effects of the passive compliance on the robot’s motion......Page 512
   3.1. Pelvis sagittal trajectory smoothing......Page 513
   3.2.  Admittance control with polynomial gain modulation......Page 514
  References......Page 516
  1. Introduction......Page 518
  2. Behavior Description......Page 520
  3. Proof of Concept......Page 522
  Acknowledgments......Page 524
  References......Page 525
  1. Introduction......Page 526
  2. New Robot and Simulation Model......Page 527
  3. Toe Trajectory......Page 528
   4.1. Effect of Head Mass and Neck Angle on COG......Page 529
   4.2. Effects of Trajectory Parameters on Robot Pitch Angle......Page 530
   4.3. Effects of Neck Swing Motion......Page 531
  References......Page 533
  1. Introduction......Page 534
  2. State of the Art......Page 535
  3. Simulation......Page 536
  4. Experimental Platform: HyQ Robot......Page 537
  5. Results......Page 538
  6. A Case Study: MiniHyQ......Page 539
  References......Page 540
  1. Introduction......Page 542
  2. Formulation......Page 543
   2.1. Lower-limbs dynamics......Page 544
   2.2. Upper-limbs dynamics......Page 545
  3. Whole system preview control......Page 546
   3.2. Resolution......Page 547
  4. Results......Page 548
  Acknowledgment......Page 550
  References......Page 551
  1. Introduction......Page 552
   2.3. A new reduced structure of hip joint......Page 554
   2.4. Robot construction......Page 555
   3.1. Setups......Page 556
   3.2. Control law......Page 557
   3.3. Results......Page 558
  References......Page 559
  1. Introduction......Page 560
  2. Paradoxical Action of the Biarticular Structures......Page 562
   3.2. Motion Generation......Page 565
   3.3. Forward Dynamics Simulation and Results......Page 566
  4. Establishing a Novel Bipedal Locomotion Model......Page 567
  Bibliography......Page 568
  1. Introduction......Page 570
  2. Experimental robot locomotion test and numerical modeling......Page 571
  3. Chaotic dynamics in robot trajectories......Page 572
  4. Leg-ground interaction modes......Page 573
  5. Automated terrain creation and locomotion testing system......Page 574
  6. Conclusion......Page 576
  References......Page 577
  1. Motivation......Page 578
  2. Inverse Dynamics Computation......Page 579
   2.2. Simplifying the computation......Page 580
  3. Experiments......Page 582
  4. Results and Discussion......Page 584
  References......Page 585
  1. INTRODUCTION......Page 586
  2. APPROACH......Page 588
  3. LEG CONFIGURATION OPTIMIZATION......Page 589
  4. RESULTS AND DISCUSSION......Page 591
  5. CONCLUSIONS AND FUTURE WORKS......Page 592
  References......Page 593
  1. Introduction......Page 594
   2.1. Experimental methodology......Page 595
  3. Simulation......Page 597
  References......Page 600
  1. Introduction......Page 601
   2.1. Structure of Permanent Magnetic Wheel......Page 602
  3. Experiment and Results......Page 603
  4. Discussion and Conclusions......Page 606
  References......Page 607
  1. Introduction......Page 608
  2. Background......Page 609
  3. Problem Formulation......Page 610
  4. Case Study: Comparative Analysis of Two Leg-Wheel-Vehicles......Page 611
  5. Results......Page 612
  6. Discussion......Page 613
  References......Page 614
  1. Motivation......Page 616
  3. Case study......Page 617
  4. Modeling and simulation......Page 619
  References......Page 621
  1. Introduction......Page 622
  2. Reason for attaching feet to wheels......Page 623
  4. Initial conditions for wheelchair design......Page 624
  5. Conceptual image of design......Page 625
   6.1. Parallel support of feet axes......Page 627
   6.3. Skirts preventing loss of balance......Page 628
  7. Experiments......Page 629
  8. Conclusion......Page 630
  References......Page 631
  1. Introduction......Page 632
  2. Robot Architecture......Page 633
   3.1. Wheeled Locomotion Mode......Page 635
   3.2. Hybrid Locomotion Modes......Page 636
  References......Page 638
  1. Introduction......Page 640
  3. Kinematics of Robot......Page 641
  4. External Torque Estimation......Page 643
  5. Compliance Control of Mecanum Wheeled Mobile Robot......Page 644
  6. Experiments......Page 645
  References......Page 647
  1. Introduction......Page 648
  2. Three-Legged Reconfigurable Robot with Omnidirectional Wheels......Page 649
  3. Neural Control for Locomotion and Obstacle Avoidance......Page 650
  4. Experiments and Results......Page 653
  5. Conclusion......Page 654
  References......Page 655
  1. Introduction......Page 656
  2. The Hybrid Dynamics......Page 658
  3. Connected Components in the State-Time Space......Page 659
  4. Stability and Bifurcations......Page 662
  References......Page 663
Section–8: Manipulation and gripping......Page 664
  1. Introduction......Page 666
  2. Soft Contact Model......Page 668
  3. Bond Graph Model......Page 670
  5. Results and Discussion......Page 671
  Acknowledgments......Page 672
  References......Page 673
  1. Introduction......Page 674
  2. System model description DISROB......Page 676
   2.1. Simulation......Page 679
  Results and conclusion......Page 680
  References......Page 681
  1. Introduction......Page 682
   2.2. Kinematic Model of 3-link Robot Manipulator......Page 683
    2.2.2. Inverse Kinematics......Page 684
   3.1. Motion Planning Strategy......Page 685
   3.2. Trajectory Optimization Using GAs......Page 686
  4. Simulation results and discussion......Page 687
  5. Conclusion......Page 688
  References......Page 689
  1. Introduction......Page 690
  2. Hybrid Spiral-Dynamics Random-Chemotaxis Algorithm......Page 692
  3. Modelling of Flexible Manipulator System and Results......Page 694
  Acknowledgments......Page 695
  References......Page 697
Section–9: Modelling and simulation of CLAWAR......Page 698
  2. Description of the three-link robot......Page 700
  3. Mathematical model of the robot......Page 701
  4. Modeling of the robot movement......Page 703
  5. Conclusions......Page 706
  References......Page 707
  1. Introduction......Page 708
  2. Problem Statement......Page 709
  3. Analysis......Page 710
   3.1. Orientation Constrains......Page 711
   3.2. Position Constrains......Page 712
  4. Simulations......Page 713
  5. Conclusions and Future Work......Page 714
  References......Page 715
  1. Introduction......Page 716
  2. Shape Memory Alloy Features......Page 717
  3. Modeling SMA Coil Spring Actuator......Page 718
  4. SMA Based Walking Robot Structure......Page 719
  6. Control......Page 720
  7. SMA Actuator Design......Page 721
  8. Conclusion......Page 722
  References......Page 723
  1. Introduction......Page 724
  2. Vortex adhesion......Page 725
  3. Experimental data......Page 726
  4. Finite element modelling......Page 727
  5. Results......Page 729
  References......Page 730
  1. Introduction......Page 732
   3.1. Kinematics and Trajectory Planning......Page 733
   3.2. Robot Dynamic Model......Page 734
   4.1. Modelling of the Robot Body......Page 735
  5. Final Robot Assembly and Model Tests......Page 737
  Acknowledgments......Page 738
  References......Page 739
Section–10: Planning and control......Page 740
  1. Introduction......Page 742
  2. BioBiped’s Musculoskeletal Actuation Dynamics......Page 743
  3. Method......Page 745
  4. Simulation Study and Results......Page 748
  5. Conclusions......Page 750
  Bibliography......Page 751
  1. Introduction......Page 752
  2. The structure of the velocity controller......Page 754
  3. Feed-forward model learning based on neural network......Page 755
  4. Adaptive controller based on EKF state estimator......Page 757
   5.2. Comparison between PID controller and feed-forward controller based on neural network......Page 758
   5.3. Comparison between controllers with and without EKF estimator......Page 760
  6. Conclusion......Page 761
  References......Page 762
  1. Motivation of the Work......Page 763
  3. Methodology......Page 765
  4. Sample Results and Discussion......Page 767
  Appendix A. Low-Dimensional User Control Variable Derivation......Page 769
  References......Page 770
  1. Introduction......Page 772
  2. Background......Page 774
   3.1. Directed Distance Function......Page 775
   3.2. Nested Search......Page 776
  4. Simulation Set-up......Page 778
   5.1. Torque Limited Simple Pendulum......Page 779
   5.2. Underactuated Double Pendulum......Page 781
  References......Page 783
  1. Introduction......Page 784
   2.1. Background......Page 785
   2.2. Moving Ground Reference Map......Page 786
   2.3. Overall Algorithm of Proposed Approach......Page 788
  3. Simulation Results......Page 789
  References......Page 791
Section–11: Positioning, localization and perception......Page 794
  1. Introduction......Page 796
   3.1. Setting the Outside Fixed Points......Page 797
   3.2. Calculation of Location and Yaw Angle using Two Fixed Points......Page 799
   4.2. Straight Walking by Three Support Legs......Page 800
   4.3. Measurement Results and Discussion......Page 801
  5. Conclusion......Page 802
  References......Page 803
  1. Introduction......Page 804
    2.1.1. Radio-based Distance Sensor......Page 805
   2.2. Methodology......Page 806
    2.2.2. Robot Motion Model......Page 807
   3.1. Simulation......Page 809
   3.2. Evaluation with KAIRO II......Page 810
  References......Page 811
  1. Introduction......Page 812
  2. Related work......Page 814
  3. Matching of virtual scans......Page 815
  4. Estimating the initial rotations......Page 816
  5. Experimental results......Page 817
  References......Page 819
  1. Introduction......Page 820
  2. Related Work......Page 821
  4. Complex Shape Histogram......Page 822
  6. Experiments......Page 823
  References......Page 826
Section–12: Sensing and sensor fusion......Page 828
  1. INTRODUCTION......Page 830
  2. Framework......Page 831
   2.3. Localization......Page 832
   2.4. Velocity and Dynamic Localization......Page 833
  4. INTERACTIVE TRACKING......Page 834
   4.2. Irregular Terrain......Page 835
  REFERENCES......Page 836
  1. Introduction......Page 838
  2. Related works......Page 839
  3. Detection of the activity......Page 840
   3.2. Data processing......Page 841
  6. Acknowledgments......Page 843
  References......Page 844
  1. Introduction......Page 845
   2.1. Process Model of the EKF......Page 847
    2.2.2. Joint Encoders - Single Support (SS)......Page 848
    2.2.3. Joint Encoders - Double Support (DS)......Page 849
    2.2.4. Generalized Measurement Model of the EKF......Page 850
    3.1.2. Detecting Type of Contact (Exp - Walking)......Page 851
    3.2.1. Walking......Page 852
  References......Page 853
Section–13: Service robot standards and standardization......Page 854
  1. Introduction......Page 856
  2. Robot sectors......Page 857
   3.1. Industrial robots......Page 858
   3.2. Personal care robots......Page 859
   3.3. Medical robots......Page 860
   4.1. Performance metrics......Page 861
   4.3. Liability......Page 862
  References......Page 863
  1. Introduction......Page 864
  2. OFEX(Object Feature EXtraction) 2.0 DB......Page 865
  3. Performance measures......Page 867
  4. Experimental results......Page 869
  Acknowledgments......Page 870
  References......Page 871
  1. Introduction......Page 872
    2.1.2 Respect for human dignity and human rights......Page 873
    2.1.7 Informed consent......Page 874
    2.2.3 Care applications......Page 875
  3. Public engagement – questionnaire......Page 876
  4. Ethical assessment – A formal approach......Page 878
  References......Page 879
Author index......Page 880