Loop closure grasping: Topological transformations enable strong, gentle, and versatile grasps

要約

把握メカニズムは、安全で効果的なオブジェクトの操作を可能にする握りを作成し、その後把握する必要があります。
既存のメカニズムは、単一の形態を使用して作成のさまざまな機能要件と把握保持のさまざまな機能要件に対処していますが、多くのアプリケーションに必要な同時強度、優しさ、および汎用性をまだ達成していません。
オープンループと閉ループの形態の間のトポロジカル変換を通じてこれらの異なる機能要件に対処するロボット把握のクラスである「ループクロージャーグラッティング」を提示します。
これらの形態を把握し、ループクロージャーグラスピング方法を定式化し、柔らかく成長している膨張ビーム、ウィンチ、クランプを使用して実装する原理とデザインアーキテクチャを提示します。
メカニズムの最初のオープンループトポロジは、妨げられていないチップの動きを介して汎用性の高い把握の作成を可能にし、ループを閉じることで、効果的に無限の曲げコンプライアンスで強力で穏やかな保持を可能にします。
ループ閉鎖の把握は、単一モーフォロジーデザインのトレードオフを回避し、歴史的に挑戦的なオブジェクト、環境、および構成を含む握りを可能にします。

要約(オリジナル)

Grasping mechanisms must both create and subsequently hold grasps that permit safe and effective object manipulation. Existing mechanisms address the different functional requirements of grasp creation and grasp holding using a single morphology, but have yet to achieve the simultaneous strength, gentleness, and versatility needed for many applications. We present ‘loop closure grasping’, a class of robotic grasping that addresses these different functional requirements through topological transformations between open-loop and closed-loop morphologies. We formalize these morphologies for grasping, formulate the loop closure grasping method, and present principles and a design architecture that we implement using soft growing inflated beams, winches, and clamps. The mechanisms’ initial open-loop topology enables versatile grasp creation via unencumbered tip movement, and closing the loop enables strong and gentle holding with effectively infinite bending compliance. Loop closure grasping circumvents the tradeoffs of single-morphology designs, enabling grasps involving historically challenging objects, environments, and configurations.

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