Construction of a Multiple-DOF Under-actuated Gripper with Force-Sensing via Deep Learning

要約

2つの3ジョイントフィンガーを備えた新しい過少作用グリッパーを紹介します。これは、強力センサーなしで、深い学習技術 – 長期短期メモリ（LSTM）モデルによるフォースフィードバック制御を実現します。
第一に、ダブル4リンケージで積み重ねられた5リンケージメカニズムは、並列と包むグラッシングモードの間の変換を自動的に実現するために指として設計されています。
これにより、単一のアクチュエータと2つの3ファランジ指を含む低コストの過少作用型グリッパーの作成が可能になります。
第二に、提案されたグリッパーに基づいて運動学と送電の理論モデルを考案し、指先の位置と接触力を正確に取得します。
5リンケージメカニズムのカップリングとデカップリングを通じて、提案されたグリッパーは、ペイロード/力/安定性を把握する予想される機能と、大きな寸法範囲を持つオブジェクトを提供します。
第三に、フォースコントロールを実現するために、統計的方法を使用して電流の不確実性を概説した後に接触センシングを活用する力フィードバック制御ポリシーを合成するためのグレーシングモードを決定するLSTMモデルが提案されています。
最後に、ペイロード、グレーズフォース、フォースセンシング、安定性を把握し、オブジェクトの次元範囲などの定量的指標を測定するための一連の実験が実装されます。
さらに、提案されたグリッパーの把握パフォーマンスは、提案されたグリッパーの高い汎用性と堅牢性を保証するために実験的に検証されます。

要約(オリジナル)

We present a novel under-actuated gripper with two 3-joint fingers, which realizes force feedback control by the deep learning technique- Long Short-Term Memory (LSTM) model, without any force sensor. First, a five-linkage mechanism stacked by double four-linkages is designed as a finger to automatically achieve the transformation between parallel and enveloping grasping modes. This enables the creation of a low-cost under-actuated gripper comprising a single actuator and two 3-phalange fingers. Second, we devise theoretical models of kinematics and power transmission based on the proposed gripper, accurately obtaining fingertip positions and contact forces. Through coupling and decoupling of five-linkage mechanisms, the proposed gripper offers the expected capabilities of grasping payload/force/stability and objects with large dimension ranges. Third, to realize the force control, an LSTM model is proposed to determine the grasping mode for synthesizing force-feedback control policies that exploit contact sensing after outlining the uncertainty of currents using a statistical method. Finally, a series of experiments are implemented to measure quantitative indicators, such as the payload, grasping force, force sensing, grasping stability and the dimension ranges of objects to be grasped. Additionally, the grasping performance of the proposed gripper is verified experimentally to guarantee the high versatility and robustness of the proposed gripper.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google