要約
現在、ロボットハンド/グリッパーは製造ラインに限定されません。
その代わり、レストラン、農場、倉庫などの乱雑な環境で広く利用されています。
このようなシナリオでは、把握した物体の形状、姿勢、表面、材質特性の高い不確実性に対処する必要があり、センシングと意思決定のプロセスを複雑に統合する必要があります。
一方、グリッパーの設計に柔らかい素材を組み込むと、上記の不確実性が許容され、制御の複雑さが軽減される可能性があります。
本稿では、ベースを回転させるだけで対象物の周囲に漏斗状の薄肉の柔らかい膜を座屈させることで、対象物を抱き締めることができる新しいソフトグリッパーであるROSEを紹介します。
このデザインのおかげで、ROSEハンドは幅広い対象物に適応し、ファンネルに収まり、穏やかなグリップ力でハンドルを握ることができます。
それにもかかわらず、ROSE は掴んだ物体にかかる垂直圧力を大幅に軽減しながら、高い揚力 (最大 33kgf) を生成できます。
私たちの実験では、198gのROSEを1回の作動でロボットアームに組み込むことができ、40万回の試行後でもさまざまなタイプの物体を持ち上げることに成功しました。
ROSE がオリーブオイルタンク内に沈んだ鶏卵を拾うことができるように、この包み込むメカニズムは、物体と膜の間の摩擦依存性を軽減するのに役立ちます。
また、幅広い物体に適合する設計の拡張性をアピールしながら、ROSE ハンドに触覚センシングを装備するための実現可能な設計についても報告します。
ビデオ: https://youtu.be/E1wAI09LaoY
要約(オリジナル)
Robotics hand/grippers nowadays are not limited to manufacturing lines; instead, they are widely utilized in cluttered environments, such as restaurants, farms, and warehouses. In such scenarios, they need to deal with high uncertainty of the grasped objects’ shapes, postures, surfaces, and material properties, which requires complex integration of sensing and decision-making process. On the other hand, integrating soft materials into the gripper’s design may tolerate the above uncertainties and reduce complexity in control. In this paper, we introduce ROSE, a novel soft gripper that can embrace the object and squeeze it by buckling a funnel-liked thin-walled soft membrane around the object by simple rotation of the base. Thanks to this design, ROSE hand can adapt to a wide range of objects that can fit in the funnel and handle with gentle gripping force. Regardless of this, ROSE can generate a high lift force (up to 33kgf) while significantly reducing the normal pressure on the gripped objects. In our experiment, a 198g ROSE can be integrated into a robot arm with a single actuation and successfully lift various types of objects, even after 400,000 trials. The embracing mechanism helps reduce the dependence of friction between the object and the membrane, as ROSE could pick up a chicken egg submerged inside an olive oil tank. We also report a feasible design for equipping the ROSE hand with tactile sensing while appealing to the scalability of the design to fit a wide range of objects. Video: https://youtu.be/E1wAI09LaoY
arxiv情報
| 著者 | Son Tien Bui,Shinya Kawano,Van Anh Ho |
| 発行日 | 2024-02-10 08:23:13+00:00 |
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