In robotics, many control and planning schemes have been developed to ensure human physical safety in human- robot interaction. The human psychological state and the ex- pectation towards the robot, however, are typically neglected. Even if the robot behaviour is regarded as biomechanically safe, humans may still react with a rapid involuntary motion (IM) caused by a startle or surprise. Such sudden, uncontrolled motions can jeopardize safety and should be prevented by any means. In this letter, we propose the Expectable Motion Unit (EMU), which ensures that a certain probability of IM occurrence is not exceeded in a typical HRI setting. Based on a model of IM occurrence generated through an experiment with 29 participants, we establish the mapping between robot velocity, robot-human distance, and the relative frequency of IM occurrence. This mapping is processed towards a real-time capable robot motion generator that limits the robot velocity during task execution if necessary. The EMU is combined in a holistic safety framework that integrates both the physical and psychological safety knowledge. A validation experiment showed that the EMU successfully avoids human IM in five out of six cases.


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