Force Push: Robust Single-Point Pushing with Force Feedback

要約

押された物体を感知するために力フィードバックのみを使用する、一点接触による準静的なロボット平面押し用のコントローラーを紹介します。
与えられた経路に沿って物体 (「スライダー」) を押す全方向移動ロボットを考えます。ロボットにはスライダーとの接触点の力を測定する力・トルク センサーが装備されています。
スライダーの幾何学的パラメーター、慣性パラメーター、および摩擦パラメーターはコントローラーには認識されず、スライダーの姿勢の測定値も認識されません。
ロボットの位置を特定できるため、接触点の全体的な位置が常にわかっており、スライダーのおおよその初期位置が提供されると仮定します。
シミュレーションと現実世界の実験により、当社のコントローラーは、直線と曲線の両方のパスに沿った広範囲のスライダー パラメーターと状態の摂動に対して堅牢なプッシュを生成することが示されています。
さらに、スライダが壁などの障害物に接触したときの力の測定値に基づいて、アドミタンスコントローラを使用して押し込み速度を調整します。

要約(オリジナル)

We present a controller for quasistatic robotic planar pushing with single-point contact using only force feedback to sense the pushed object. We consider an omnidirectional mobile robot pushing an object (the ‘slider’) along a given path, where the robot is equipped with a force-torque sensor to measure the force at the contact point with the slider. The geometric, inertial, and frictional parameters of the slider are not known to the controller, nor are measurements of the slider’s pose. We assume that the robot can be localized so that the global position of the contact point is always known and that the approximate initial position of the slider is provided. Simulations and real-world experiments show that our controller yields pushes that are robust to a wide range of slider parameters and state perturbations along both straight and curved paths. Furthermore, we use an admittance controller to adjust the pushing velocity based on the measured force when the slider contacts obstacles like walls.

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