要約
四足歩行ロボットは、複雑な環境で移動および操作できる多用途のエージェントとして登場しました。
従来の設計は通常、ロボットの固有の身体部分に依存するか、操作作業のために上部に取り付けられたアームを組み込んでいます。
ただし、これらの構成は、特に雑然とした空間や制限された空間では、ロボットの操作の器用さ、効率、適応性を制限する可能性があります。
この研究では、さまざまな制約された環境で多彩な操作を実行するための新しい形態を備えた器用な四足歩行ロボット、LocoMan を紹介します。
Unitree Go1 ロボットの前部ふくらはぎに 2 つの低コストで軽量のモジュラー 3-DoF ロコマニピュレーターを装備することで、LocoMan は脚とグリッパーの機動性と機能性を組み合わせて、エンドエフェクターの正確な 6D 位置決めを必要とする複雑な操作タスクに活用します。
広いワークスペースに。
LocoMan の運動器操作機能を活用するために、全身コントローラー (WBC) を拡張して運動器マニピュレーターのダイナミクスを統合する統合制御フレームワークを導入します。
実験を通じて、提案された全身コントローラーがエンドエフェクターと胴体の所望の 6D 軌道を正確かつ安定して追従できることを検証します。これは、私たちの設計による広い作業スペースと組み合わせると、さまざまな困難な器用な運動操作タスクを容易にします。
ドアを開ける、コンセントに差し込む、狭くて低い場所にある物体を拾う、両手で操作するなど、狭い空間での作業。
要約(オリジナル)
Quadrupedal robots have emerged as versatile agents capable of locomoting and manipulating in complex environments. Traditional designs typically rely on the robot’s inherent body parts or incorporate top-mounted arms for manipulation tasks. However, these configurations may limit the robot’s operational dexterity, efficiency and adaptability, particularly in cluttered or constrained spaces. In this work, we present LocoMan, a dexterous quadrupedal robot with a novel morphology to perform versatile manipulation in diverse constrained environments. By equipping a Unitree Go1 robot with two low-cost and lightweight modular 3-DoF loco-manipulators on its front calves, LocoMan leverages the combined mobility and functionality of the legs and grippers for complex manipulation tasks that require precise 6D positioning of the end effector in a wide workspace. To harness the loco-manipulation capabilities of LocoMan, we introduce a unified control framework that extends the whole-body controller (WBC) to integrate the dynamics of loco-manipulators. Through experiments, we validate that the proposed whole-body controller can accurately and stably follow desired 6D trajectories of the end effector and torso, which, when combined with the large workspace from our design, facilitates a diverse set of challenging dexterous loco-manipulation tasks in confined spaces, such as opening doors, plugging into sockets, picking objects in narrow and low-lying spaces, and bimanual manipulation.
arxiv情報
| 著者 | Changyi Lin,Xingyu Liu,Yuxiang Yang,Yaru Niu,Wenhao Yu,Tingnan Zhang,Jie Tan,Byron Boots,Ding Zhao |
| 発行日 | 2024-03-27 02:13:24+00:00 |
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