CAFEs: Cable-driven Collaborative Floating End-Effectors for Agriculture Applications

要約

カフェ（共同農業フローティングエンドエフェクター）は、大規模な農業タスクを自動化するための新しいロボット設計および制御アプローチです。
ケーブル駆動型のロボットアーキテクチャに基づいて、モジュラーロボットアームと同じローラー駆動ケーブルセットを共有することにより、高速で切り替えるクランプメカニズムにより、各カフェは移動ケーブルからクランプまたはリリースでき、ワークスペース全体の独立した同期の両方の動きを可能にします。
このシステムを有効にするために開発された方法には、機械的設計、正確な位置制御、スプリングマスが好まれたシステムの動的モデルが含まれ、ロボットアームの正確で安定した動きが確保されます。
システムのスケーラビリティは、より多くのロボットアームが展開されるにつれてパフォーマンスを維持するために、ケーブル内の張力とたるみを調べることによってさらに調査されます。
実験的およびシミュレーション結果は、農業の自動化に貢献する可能性を示す、ピックアンドプレイスを含むタスクにおけるシステムの有効性を示しています。

要約(オリジナル)

CAFEs (Collaborative Agricultural Floating End-effectors) is a new robot design and control approach to automating large-scale agricultural tasks. Based upon a cable driven robot architecture, by sharing the same roller-driven cable set with modular robotic arms, a fast-switching clamping mechanism allows each CAFE to clamp onto or release from the moving cables, enabling both independent and synchronized movement across the workspace. The methods developed to enable this system include the mechanical design, precise position control and a dynamic model for the spring-mass liked system, ensuring accurate and stable movement of the robotic arms. The system’s scalability is further explored by studying the tension and sag in the cables to maintain performance as more robotic arms are deployed. Experimental and simulation results demonstrate the system’s effectiveness in tasks including pick-and-place showing its potential to contribute to agricultural automation.

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