Caging in Motion: Characterizing Robustness in Manipulation through Energy Margin and Dynamic Caging Analysis

要約

堅牢な操作ポリシーを開発するには、堅牢性を定量化することが不可欠です。
それにもかかわらず、一般的な器用な操作におけるロバスト性の評価は、複雑なハイブリッドダイナミクス、考えられる接触相互作用の組み合わせ爆発、グローバル幾何学などにより、重大な課題を引き起こします。この論文では、エネルギーマージンを通じて操作ロバスト性を分析するためのアプローチである「動作中のケージング」を紹介します。
そしてケージベースの分析。
私たちの方法は、故障までのエネルギーマージンを測定することによって操作の堅牢性を評価し、動的操作の全体的な分析のために従来のケージの概念を拡張します。
このグローバルな分析は、グローバルなジオメトリ、接触の変化、ロボットのコンプライアンスを自然に統合する運動力学的計画フレームワークによって促進されます。
私たちは、複数の動的操作シナリオのシミュレーションと現実世界の実験でアプローチの有効性を検証し、操作の成功と堅牢性を予測する可能性を強調します。

要約(オリジナル)

To develop robust manipulation policies, quantifying robustness is essential. Evaluating robustness in general dexterous manipulation, nonetheless, poses significant challenges due to complex hybrid dynamics, combinatorial explosion of possible contact interactions, global geometry, etc. This paper introduces “caging in motion”, an approach for analyzing manipulation robustness through energy margins and caging-based analysis. Our method assesses manipulation robustness by measuring the energy margin to failure and extends traditional caging concepts for a global analysis of dynamic manipulation. This global analysis is facilitated by a kinodynamic planning framework that naturally integrates global geometry, contact changes, and robot compliance. We validate the effectiveness of our approach in the simulation and real-world experiments of multiple dynamic manipulation scenarios, highlighting its potential to predict manipulation success and robustness.

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