Integrated Grasping Controller Leveraging Optical Proximity Sensors for Simultaneous Contact, Impact Reduction, and Force Control

要約

ロボットハンドにとって未知の物体を掴むことは困難です。
物体の特徴が分からない場合、指を絞る速度や幅をどのように計画すればよいかを知るのは困難です。
本稿では、未知の物体を効果的に把握するための指同時接触、衝撃緩和、接触力制御の3つの機能を実現する手法を提案する。
これは、以前の研究で提案されたマルチインピーダンス制御と呼ばれる制御フレームワークを使用して実現されます。
この制御の利点は、制御則を切り替えることなく複数の機能を実現できることです。
前回の研究では、個々の指に独立して適用される2層のインピーダンス制御により、衝撃軽減と接触力制御という2つの機能を実現しました。
この論文では、複数の指を包括的に扱う仮想ダイナミクスの新しいアイデアを導入し、他の 2 つの機能を損なうことなく同時接触の機能を可能にします。
本研究では、近接センサーを用いて繊細な掴みを実現する手法を提供します。
提案手法の有効性についてはhttps://youtu.be/q0OrJBal4yAを参照してください。

要約(オリジナル)

Grasping an unknown object is difficult for robot hands. When the characteristics of the object are unknown, knowing how to plan the speed at and width to which the fingers are narrowed is difficult. In this paper, we propose a method to realize the three functions of simultaneous finger contact, impact reduction, and contact force control, which enable effective grasping of an unknown object. We accomplish this by using a control framework called multiple impedance control, which was proposed in a previous study. The advantage of this control is that multiple functions can be realized without switching control laws. The previous study achieved two functions, impact reduction and contact force control, with a two layers of impedance control which was applied independently to individual fingers. In this paper, a new idea of virtual dynamics that treats multiple fingers comprehensively is introduced, which enables the function of simultaneous contact without compromising the other two functions. This research provides a method to achieve delicate grasping by using proximity sensors. For the effectiveness of the proposed method, please refer to https://youtu.be/q0OrJBal4yA.

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