DELTAHANDS: A Synergistic Dexterous Hand Framework Based on Delta Robots

要約

構造化されていない環境でのロボットの器用な操作は、掃除や世話などの日常業務に役立ちます。
擬人化されたロボットハンドは非常に器用で、理論的には人間の領域での作業に適していますが、その複雑な設計とダイナミクスにより制御が困難になることがよくあります。
対照的に、平行ジョーグリッパーは制御が容易であり、産業用途で広く使用されていますが、さまざまな種類の掴みや手の操作に対する器用さには欠けています。
この作品では、デルタロボットとの相乗効果を発揮する器用なハンドフレームワークである DELTAHANDS を紹介します。
DELTAHANDS は柔らかく、再構成が簡単で、低コストの既製の材料で簡単に製造でき、簡単に制御できる高い自由度を備えています。
DELTAHANDS の器用さは、作動の相乗効果を活用することでさまざまな用途に合わせて調整でき、制御の複雑さ、全体​​的なコスト、エネルギー消費をさらに削減できます。
私たちは、手の設計を支援するために、デルタ ロボットの運動学の精度、力のプロファイル、およびワークスペースの範囲を特徴付けます。
最後に、さまざまな物体をつかみ、布をたたむ、キャップを開ける、ケーブルを配置するという 3 つの器用な操作タスクを遠隔操作で完了することによって、DELTAHANDS の多用途性を評価します。
https://sites.google.com/view/deltahands/ で手のフレームワークをオープンソース化しています。

要約(オリジナル)

Dexterous robotic manipulation in unstructured environments can aid in everyday tasks such as cleaning and caretaking. Anthropomorphic robotic hands are highly dexterous and theoretically well-suited for working in human domains, but their complex designs and dynamics often make them difficult to control. By contrast, parallel-jaw grippers are easy to control and are used extensively in industrial applications, but they lack the dexterity for various kinds of grasps and in-hand manipulations. In this work, we present DELTAHANDS, a synergistic dexterous hand framework with Delta robots. The DELTAHANDS are soft, easy to reconfigure, simple to manufacture with low-cost off-the-shelf materials, and possess high degrees of freedom that can be easily controlled. DELTAHANDS’ dexterity can be adjusted for different applications by leveraging actuation synergies, which can further reduce the control complexity, overall cost, and energy consumption. We characterize the Delta robots’ kinematics accuracy, force profiles, and workspace range to assist with hand design. Finally, we evaluate the versatility of DELTAHANDS by grasping a diverse set of objects and by using teleoperation to complete three dexterous manipulation tasks: cloth folding, cap opening, and cable arrangement. We open-source our hand framework at https://sites.google.com/view/deltahands/.

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