Contact-aware Shaping and Maintenance of Deformable Linear Objects With Fixtures

要約

変形可能な線形オブジェクトの操作を研究することは、自動車製造、繊維生産、エレクトロニクスオートメーションなどの産業において重要な実用的応用が可能です。
ただし、変形可能な線形オブジェクトの操作は、これらのオブジェクトの変形可能な性質を効果的に操作するには正確かつ継続的な制御が必要なため、計画および制御アルゴリズムの開発において大きな課題を引き起こします。
本稿では、環境接触を利用した2台のロボットマニピュレータで変形可能な線形物体の形状を制御・維持する新しいフレームワークを提案する。
このフレームワークは、治具を配置するための適切な位置を自動的に生成する形状計画アルゴリズムと、オブジェクトの状態に基づいて両方のロボットの動作と力を制御するタスクおよび動作計画を含むオブジェクト中心のスキル エンジンで構成されます。
変形可能な線状物の状態は、視覚情報と力情報を利用してオンラインで推定されます。
このフレームワークは、2 台の Panda ロボットを使用した実際の実験でケーブル配線タスクを処理し、特に、困難な固定具での接触を認識した柔軟なクリップ固定を実現します。

要約(オリジナル)

Studying the manipulation of deformable linear objects has significant practical applications in industry, including car manufacturing, textile production, and electronics automation. However, deformable linear object manipulation poses a significant challenge in developing planning and control algorithms, due to the precise and continuous control required to effectively manipulate the deformable nature of these objects. In this paper, we propose a new framework to control and maintain the shape of deformable linear objects with two robot manipulators utilizing environmental contacts. The framework is composed of a shape planning algorithm which automatically generates appropriate positions to place fixtures, and an object-centered skill engine which includes task and motion planning to control the motion and force of both robots based on the object status. The status of the deformable linear object is estimated online utilizing visual as well as force information. The framework manages to handle a cable routing task in real-world experiments with two Panda robots and especially achieves contact-aware and flexible clip fixing with challenging fixtures.

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