Robotic Contact Juggling

要約

「ロボット コンタクト ジャグリング」を、モーション制御ロボット マニピュレーターまたは「手」上で自由に回転する 3 次元の滑らかなオブジェクトのモーションを意図的に制御することと定義します。
ロボットの接触ジャグリングの具体的な例は以前に研究されていますが、この論文では、任意の滑らかな手で一点転がり接触する任意の滑らかなオブジェクトの場合の最初の一般的な定式化と解法を提供します。
私たちの定式化は、問題を 4 つの下位問題に分割します。
(2) 3 次元ローリング ダイナミクスを導出する。
(3) ローリングダイナミクスを満たすローリング運動を計画する。
（4）計画されたローリング軌道のフィードバック安定化。
理論上の結果は、高速ビジョン システムからのフィードバックを使用したシミュレーションと実験で実証されています。

要約(オリジナル)

We define ‘robotic contact juggling’ to be the purposeful control of the motion of a three-dimensional smooth object as it rolls freely on a motion-controlled robot manipulator, or ‘hand.’ While specific examples of robotic contact juggling have been studied before, in this paper we provide the first general formulation and solution method for the case of an arbitrary smooth object in single-point rolling contact on an arbitrary smooth hand. Our formulation splits the problem into four subproblems: (1) deriving the second-order rolling kinematics; (2) deriving the three-dimensional rolling dynamics; (3) planning rolling motions that satisfy the rolling dynamics; and (4) feedback stabilization of planned rolling trajectories. The theoretical results are demonstrated in simulation and experiment using feedback from a high-speed vision system.

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