要約
接触は、何らかの方法で相互に作用している 2 つの物体に課される拘束のセットとして概念化できます。
接触の性質は、点、線、面のいずれであっても、力が与えられたときにこれらの物体が互いにどのように移動できるかを決定し、接触のセットは物体の動きに部分的または完全な拘束を提供できます。
接触の位置とそのダイナミクス (摩擦特性など) を明示的に推定する方法が何十年にもわたって研究されてきましたが、調査された方法は計算コストが高く、最終的な計算には大きな不確実性が存在することがよくあります。
これは、一般化された穴へのペグ挿入など、人間にとって一見単純に見える接触の多いタスクのさらなる進歩に影響を与えました。
この作業では、オブジェクトとその穴の間の個々の接触ダイナミクスを明示的に推定する代わりに、コンプライアンス対応の接触形成を調査することでこの問題に取り組みます。
より正式には、接触形成は、オブジェクトの利用可能な自由度に課せられた制約に従って定義されます。
個々の接触位置を推定するのではなく、この計算を暗黙的な表現に抽象化し、ロボットが挿入プロセス中にオブジェクトの制約を取得、維持、または解放できるようにします。
準拠したロボットを使用すると、正確な穴の位置や方向を事前に知らなくても、0.25mm 未満の許容誤差の業界関連の挿入タスクを完了することができるという点で、当社の方法は望ましいものです。
市販の非円筒形オブジェクトやオープン ワールド プラグ タスクなど、より一般化された挿入タスクに関するメソッドを紹介します。
要約(オリジナル)
Contact can be conceptualized as a set of constraints imposed on two bodies that are interacting with one another in some way. The nature of a contact, whether a point, line, or surface, dictates how these bodies are able to move with respect to one another given a force, and a set of contacts can provide either partial or full constraint on a body’s motion. Decades of work have explored how to explicitly estimate the location of a contact and its dynamics, e.g., frictional properties, but investigated methods have been computationally expensive and there often exists significant uncertainty in the final calculation. This has affected further advancements in contact-rich tasks that are seemingly simple to humans, such as generalized peg-in-hole insertions. In this work, instead of explicitly estimating the individual contact dynamics between an object and its hole, we approach this problem by investigating compliance-enabled contact formations. More formally, contact formations are defined according to the constraints imposed on an object’s available degrees-of-freedom. Rather than estimating individual contact positions, we abstract out this calculation to an implicit representation, allowing the robot to either acquire, maintain, or release constraints on the object during the insertion process, by monitoring forces enacted on the end effector through time. Using a compliant robot, our method is desirable in that we are able to complete industry-relevant insertion tasks of tolerances <0.25mm without prior knowledge of the exact hole location or its orientation. We showcase our method on more generalized insertion tasks, such as commercially available non-cylindrical objects and open world plug tasks.
arxiv情報
| 著者 | Andrew S. Morgan,Quentin Bateux,Mei Hao,Aaron M. Dollar |
| 発行日 | 2023-03-09 20:16:48+00:00 |
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