受動的可変操作空間インタラクション制御に基づくロボットミリング戦略の学習
Learning robotic milling strategies based on passive variable operational space interaction control
リサイクル解体のためのロボット切断において、材料の硬さなどの不確かさに対応するため、切削力学モデルを組み込んだシミュレーションで学習し、実機で検証した手法を提案する。
著者: Jamie Hathaway, Alireza Rastegarpanah, Rustam Stolkin
分類: cs.RO
原文アブストラクト
This paper addresses the problem of robotic cutting during disassembly of products for materials separation and recycling. Waste handling applications differ from milling in manufacturing processes, as they engender considerable variety and uncertainty in the parameters (e.g. hardness) of materials which the robot must cut. To address this challenge, we propose a learning-based approach incorporating elements of interaction control, in which the robot can adapt key parameters, such as feed rate, depth of cut, and mechanical compliance during task execution. We show how a mathematical model of cutting mechanics, embedded in a simulation environment, can be used to rapidly train the system without needing large amounts of data from physical cutting trials. The simulation approach was validated on a real robot setup based on four case study materials with varying structural and mechanical properties. We demonstrate the proposed method minimises process force and path deviations to a level similar to offline optimal planning methods, while the average time to complete a cutting task is within 25% of the optimum, at the expense of reduced volume of material removed per pass. A key advantage of our approach over similar works is that no prior knowledge about the material is required.
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