Precise Object Sliding with Top Contact via Asymmetric Dual Limit Surfaces

要約

この論文では、物体の上面との摩擦パッチ接触を介して水平面上で物体をスライドさせる仕組みと計画アルゴリズムについて説明します。
ここでは、上部接触と下部接触の両方の滑り境界条件を決定するための非対称二重限界曲面モデルを提案します。
このモデルを使用すると、物体が支持面上で滑りながらロボットのエンドエフェクタに密着した状態を維持できるねじれの範囲が得られます。
これらの制約に基づいて、エンドエフェクタとオブジェクトの間で滑りを生じることなく、上面接触のみでオブジェクトを任意のゴールポーズまでスライドさせるための計画アルゴリズムを導出します。
提案されたモデルを経験的に検証し、さまざまなオブジェクトの形状や動きに対する予測精度を実証します。
また、さまざまなオブジェクトと目標に対して計画アルゴリズムを評価し、線形パス プランナーに慣れていない方法と比較した場合、方向誤差が 90% 改善されることを実証しました。

要約(オリジナル)

In this paper, we discuss the mechanics and planning algorithms to slide an object on a horizontal planar surface via frictional patch contact made with its top surface. Here, we propose an asymmetric dual limit surface model to determine slip boundary conditions for both the top and bottom contact. With this model, we obtain a range of twists that can keep the object in sticking contact with the robot end-effector while slipping on the supporting plane. Based on these constraints, we derive a planning algorithm to slide objects with only top contact to arbitrary goal poses without slippage between end effector and the object. We validate the proposed model empirically and demonstrate its predictive accuracy on a variety of object geometries and motions. We also evaluate the planning algorithm over a variety of objects and goals demonstrate an orientation error improvement of 90\% when compared to methods naive to linear path planners.

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