Dual Arm Steering of Deformable Linear Objects in 2-D and 3-D Environments Using Euler’s Elastica Solutions

要約

このホワイトペーパーでは、まばらな間隔の障害物が入力された環境で、2つのロボットハンドを使用して変形可能な線形オブジェクトを操縦する方法について説明します。
このアプローチでは、握りしめのエンドポイントの位置と接線を変化させることにより、弾力性のない非拡張性ロッドを操作することが含まれます。
平面環境での柔軟な線形オブジェクトの形状を記述する閉じたフォームソリューションであるEuler’s Elasticaが説明されています。
この論文は、これらのソリューションを使用して、非自己誘惑、安定性、障害物回避の基準を策定しています。
これらの基準は、ロボットグリップエンドポイントの位置と接線を表す柔軟なオブジェクト6次元構成空間の制約として定式化されています。
特に、このペーパーでは、ステアリング中の柔軟なオブジェクトの安定性を保証する新しい基準を紹介します。
すべての安全基準は、平面環境で柔軟な線形オブジェクトをステアリングするスキームに統合されており、まばらな間隔の障害物が住む3次元環境でステアリングスキームに持ち上げられます。
デュアルアームロボットを使用した実験は、方法を示しています。

要約(オリジナル)

This paper describes a method for steering deformable linear objects using two robot hands in environments populated by sparsely spaced obstacles. The approach involves manipulating an elastic inextensible rod by varying the gripping endpoint positions and tangents. Closed form solutions that describe the flexible linear object shape in planar environments, Euler’s elastica, are described. The paper uses these solutions to formulate criteria for non self-intersection, stability and obstacle avoidance. These criteria are formulated as constraints in the flexible object six-dimensional configuration space that represents the robot gripping endpoint positions and tangents. In particular, this paper introduces a novel criterion that ensures the flexible object stability during steering. All safety criteria are integrated into a scheme for steering flexible linear objects in planar environments, which is lifted into a steering scheme in three-dimensional environments populated by sparsely spaced obstacles. Experiments with a dual-arm robot demonstrate the method.

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