Robot Safety and Collision Avoidance: A Review

该论文是机器人安全与避障领域的综合性综述，系统梳理了机器人安全机制、碰撞避免方法和在各类机器人系统中的应用。机器人安全是机器人技术应用的核心问题，旨在确保机器人在与人类和环境交互时不会造成伤害，在工业机器人、服务机器人、自动驾驶、医疗机器人、协作机器人等领域有广泛应用。论文将机器人安全方法分为五大类：1）基于硬件的安全方法，包括安全限位、急停按钮、安全控制器、力矩传感器等；2）基于控制的安全方法，包括速度和分离监控（SSM）、功率和力限制（PFL）、阻抗控制、导纳控制等；3）基于规划的安全方法，包括安全运动规划、可达集分析、控制障碍函数（CBF）等；4）基于感知的安全方法，包括碰撞检测、障碍物跟踪、危险区域识别等；5）基于学习的安全方法，包括安全强化学习、模仿学习、风险评估等。论文详细讨论了功能安全标准（ISO 10218、ISO/TS 15066）、碰撞检测与响应、人机安全距离、安全验证与认证等关键技术，以及在工业协作、服务机器人、自动驾驶等场景的应用。该综述引用超过700次，是机器人安全领域的重要参考资料。