Robust Planning for Multi-stage Forceful Manipulation

要約

押してひねる幼児用ボトルを開けるなど、複数のステップからなる力強い操作タスクでは、ロボットはタスク中に力を加える要件によって大きく影響されるさまざまな計画の選択を行う必要があります。
ロボットは、物体を拾うかどうかなどの一連の動作と、物体をどのように掴むかなどの各動作のパラメータに関連する離散的かつ連続的な選択を推論しなければなりません。
強制的な操作の計画と実行を可能にするために、提案された強制的な運動連鎖制約を通じて取得された、トルクと摩擦の制限を明示的に考慮する制約を使用して、既存のタスクおよびモーション プランナーを強化します。
幼児用ボトルを開ける、ナッツをひねる、野菜を切るという 3 つの領域で、システムが組み合わせ戦略セットの中からどのように選択するかを示します。また、コスト重視の計画を使用して、堅牢な戦略とパラメーターを見つける方法も示します。
物理パラメータの不確実性のため。

要約(オリジナル)

Multi-step forceful manipulation tasks, such as opening a push-and-twist childproof bottle, require a robot to make various planning choices that are substantially impacted by the requirement to exert force during the task. The robot must reason over discrete and continuous choices relating to the sequence of actions, such as whether to pick up an object, and the parameters of each of those actions, such how to grasp the object. To enable planning and executing forceful manipulation, we augment an existing task and motion planner with constraints that explicitly consider torque and frictional limits, captured through the proposed forceful kinematic chain constraint. In three domains, opening a childproof bottle, twisting a nut and cutting a vegetable, we demonstrate how the system selects from among a combinatorial set of strategies.We also show how cost-sensitive planning can be used to find strategies and parameters that are robust to uncertainty in the physical parameters.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google