Legged Robots for Object Manipulation: A Review

要約

脚付きロボットは、動的な、人間中心の、またはアクセスできない環境でオブジェクトを操作する際に、独自の役割を持つことができます。
これまでのほとんどの脚付きロボット研究は、通常、これらの困難な環境を横断することに焦点を当てていますが、多くの脚付きプラットフォームのデモンストレーションには、具体的な作業を行う方法として「オブジェクトを動かす」ことも含まれています.
脚付きロボットは、特定の種類のオブジェクト (段ボール箱、サッカー ボール、または大きな家具など) を単独で、または共同で操作するように設計できます。
このレビューの目的は、これらの例を収集し、そこから学び、コミュニティでこれまでに行われた作業を整理し、将来の作業のための興味深い開かれた道を強調することです。
このレビューでは、既存の作品を 4 つの主な操作方法に分類します: つかまないオブジェクトの相互作用、歩行脚による操作、専用の非移動アーム、および脚付きチームです。
各方法には異なる設計と自律性機能があり、文献で利用可能な例で説明されています。
いくつかの単純化された仮定に基づいて、ロボットに対する操作対象の可能な相対サイズの範囲の定量的比較をさらに提供します。
まとめると、これらの例は、多機能の手足、地形モデリング、学習ベースの制御など、脚付きロボット操作の研究の新しい方向性を示唆しており、倉庫/建設現場での困難な屋内/屋外シナリオでの多くの新しい展開をサポートし、自然を維持します。
分野、特にホームロボティクス向け。

要約(オリジナル)

Legged robots can have a unique role in manipulating objects in dynamic, human-centric, or otherwise inaccessible environments. Although most legged robotics research to date typically focuses on traversing these challenging environments, many legged platform demonstrations have also included ‘moving an object’ as a way of doing tangible work. Legged robots can be designed to manipulate a particular type of object (e.g., a cardboard box, a soccer ball, or a larger piece of furniture), by themselves or collaboratively. The objective of this review is to collect and learn from these examples, to both organize the work done so far in the community and highlight interesting open avenues for future work. This review categorizes existing works into four main manipulation methods: object interactions without grasping, manipulation with walking legs, dedicated non-locomotive arms, and legged teams. Each method has different design and autonomy features, which are illustrated by available examples in the literature. Based on a few simplifying assumptions, we further provide quantitative comparisons for the range of possible relative sizes of the manipulated object with respect to the robot. Taken together, these examples suggest new directions for research in legged robot manipulation, such as multifunctional limbs, terrain modeling, or learning-based control, to support a number of new deployments in challenging indoor/outdoor scenarios in warehouses/construction sites, preserved natural areas, and especially for home robotics.

arxiv情報

著者 Yifeng Gong,Ge Sun,Aditya Nair,Aditya Bidwai,Raghuram CS,John Grezmak,Guillaume Sartoretti,Kathryn A. Daltorio
発行日 2023-03-29 17:23:58+00:00
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