Bio-Inspired Grasping Controller for Sensorized 2-DoF Grippers

要約

我々は、不確実な物体の姿勢推定値を考慮して信頼性の高い把握を実現するために、自由空間位置制御と接触力制御を組み合わせた全体的把握コントローラを提案します。
触覚指先センサーを採用し、最初の接触時に強制的に閉じるまで各関節の指を閉じる動作を一時停止することで、把握中の望ましくない物体の変位を最小限に抑えます。
物体を保持している間、コントローラーは外部の力に準拠して、物体の内部にかかる大きな力を回避し、物体の損傷を防ぎます。
外力としての重力は明示的に考慮され、補正されるため、重力によるオブジェクトのドリフトが防止されます。
私たちは、TIAGo ロボットとその平行ジョー グリッパーに関する 2 つの実験でコントローラーを評価し、堅牢な把握と物体の変位の最小化に対するアプローチの有効性を証明しました。
一連のアブレーション研究で、個々のコントローラー コンポーネントの有用性を実証します。

要約(オリジナル)

We present a holistic grasping controller, combining free-space position control and in-contact force-control for reliable grasping given uncertain object pose estimates. Employing tactile fingertip sensors, undesired object displacement during grasping is minimized by pausing the finger closing motion for individual joints on first contact until force-closure is established. While holding an object, the controller is compliant with external forces to avoid high internal object forces and prevent object damage. Gravity as an external force is explicitly considered and compensated for, thus preventing gravity-induced object drift. We evaluate the controller in two experiments on the TIAGo robot and its parallel-jaw gripper proving the effectiveness of the approach for robust grasping and minimizing object displacement. In a series of ablation studies, we demonstrate the utility of the individual controller components.

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