Exploiting High Quality Tactile Sensors for Simplified Grasping

要約

ロボットは、形状、重量、材料の種類が異なるさまざまな物体をつかむことが期待されています。
したがって、人間と同様の触覚機能をロボットに提供することは、人間とロボット、またはロボットとロボットの相互作用を伴うアプリケーション、特にロボットが以前に遭遇したことのない複雑なオブジェクトを把握して操作することが期待される状況で不可欠です。
オブジェクトの把握と操作を成功させるための重要な側面は、特定の接触面全体に適切に分散された、複数の高性能センサーを備えた高品質の指先を使用することです。
この論文では、2つの異なるタイプの市販のロボット指先（BioTacとWTS-FT）の使用の詳細な分析を示します。それぞれの指先には、指先の接触面全体に分散された複数のセンサーが装備されています。
さらに、指先のパフォーマンスが高いため、日常のオブジェクトを把握するために複雑な適応型把握アルゴリズムが必要ないことを示します。
関連する指先が高感度を示す場合、比例コントローラーに基づく単純なアルゴリズムで多くの把持アプリケーションに十分であると結論付けます。
定量化された評価では、センサーの分布に一部起因して、BioTacベースの指先が最大850gの負荷を持ち上げることができるという点で、WTS-FTデバイスよりも優れたパフォーマンスを発揮し、シンプルな比例コントローラーが
オブジェクトが重大な外部振動の課題にさらされている場合でも把握します。

要約(オリジナル)

Robots are expected to grasp a wide range of objects varying in shape, weight or material type. Providing robots with tactile capabilities similar to humans is thus essential for applications involving human-to-robot or robot-to-robot interactions, particularly in those situations where a robot is expected to grasp and manipulate complex objects not previously encountered. A critical aspect for successful object grasp and manipulation is the use of high-quality fingertips equipped with multiple high-performance sensors, distributed appropriately across a specific contact surface. In this paper, we present a detailed analysis of the use of two different types of commercially available robotic fingertips (BioTac and WTS-FT), each of which is equipped with multiple sensors distributed across the fingertips’ contact surface. We further demonstrate that, due to the high performance of the fingertips, a complex adaptive grasping algorithm is not required for grasping of everyday objects. We conclude that a simple algorithm based on a proportional controller will suffice for many grasping applications, provided the relevant fingertips exhibit high sensitivity. In a quantified assessment, we also demonstrate that, due in part to the sensor distribution, the BioTac-based fingertip performs better than the WTS-FT device, in enabling lifting of loads up to 850g, and that the simple proportional controller can adapt the grasp even when the object is exposed to significant external vibrational challenges.

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