Kinematically-Decoupled Impedance Control for Fast Object Visual Servoing and Grasping on Quadruped Manipulators

要約

我々は、画像ベースのビジュアルサーボ（IBVS）を統合した、分離されたアーム運動連鎖とインピーダンス制御に基づいた、物体のSAG（探索、接近、把握）のための制御パイプラインを提案します。
運動学的な分離により、エンドエフェクターの高速な動作と回復が可能になり、堅牢な視覚的サーボが可能になります。
全体のアプローチとパイプラインは、あらゆるモバイル プラットフォーム (車輪付きまたは無限軌道車両) に一般化できますが、外乱に対する反応性のおかげで、動的に移動する四足マニピュレーターに最適です。
インピーダンス コントローラーのコンプライアンスにより、ロボットと人間および環境との相互作用がより安全になります。
7-DoF マニピュレータ アームを備えた 140 kg の HyQReal 四足歩行ロボットでのさまざまな実験により、提案されたアプローチのパフォーマンスと堅牢性を実証します。
実験では、動的移動、外乱下での追跡、対象物の高速運動を考慮します。

要約(オリジナル)

We propose a control pipeline for SAG (Searching, Approaching, and Grasping) of objects, based on a decoupled arm kinematic chain and impedance control, which integrates image-based visual servoing (IBVS). The kinematic decoupling allows for fast end-effector motions and recovery that leads to robust visual servoing. The whole approach and pipeline can be generalized for any mobile platform (wheeled or tracked vehicles), but is most suitable for dynamically moving quadruped manipulators thanks to their reactivity against disturbances. The compliance of the impedance controller makes the robot safer for interactions with humans and the environment. We demonstrate the performance and robustness of the proposed approach with various experiments on our 140 kg HyQReal quadruped robot equipped with a 7-DoF manipulator arm. The experiments consider dynamic locomotion, tracking under external disturbances, and fast motions of the target object.

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