Constrained Bimanual Planning with Analytic Inverse Kinematics

要約

両手ロボットが両手で持った物体を操作するには、エンドエフェクタ間の変換が固定されたままになるように動作計画を構築する必要があります。
これは、構成空間における複雑な非線形等式制約に相当し、軌道オプティマイザーにとっては困難です。
さらに、実行可能な構成のセットはメジャー ゼロ セットとなり、サンプリング ベースのモーション プランナーにとって課題となります。
逆運動学問題の解析的解決策を利用して構成空間をパラメータ化し、有効な構成のセットが正の尺度を持つ低次元表現をもたらします。
このパラメータ化を、サンプリングベースのアプローチ、軌道オプティマイザ、および無衝突空間の凸型内部近似を通じて計画する手法など、既存の動作計画アルゴリズムで使用する方法について説明します。

要約(オリジナル)

In order for a bimanual robot to manipulate an object that is held by both hands, it must construct motion plans such that the transformation between its end effectors remains fixed. This amounts to complicated nonlinear equality constraints in the configuration space, which are difficult for trajectory optimizers. In addition, the set of feasible configurations becomes a measure zero set, which presents a challenge to sampling-based motion planners. We leverage an analytic solution to the inverse kinematics problem to parametrize the configuration space, resulting in a lower-dimensional representation where the set of valid configurations has positive measure. We describe how to use this parametrization with existing motion planning algorithms, including sampling-based approaches, trajectory optimizers, and techniques that plan through convex inner-approximations of collision-free space.

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