触覚誘導による山積み物体の把持支援テレマニピュレーション
Haptic-guided assisted telemanipulation approach for grasping desired objects from heaps
山積みの中から指定物体を選ぶと、6DoF姿勢推定と把持候補の再ランキングを行い、力覚フィードバック付きで最適把持へ誘導する半自律テレオペレーションシステムを提案・実機検証した。
著者: Maxime Adjigble, Rustam Stolkin, Naresh Marturi
分類: cs.RO
原文アブストラクト
This paper presents an assisted telemanipulation framework for reaching and grasping desired objects from clutter. Specifically, the developed system allows an operator to select an object from a cluttered heap and effortlessly grasp it, with the system assisting in selecting the best grasp and guiding the operator to reach it. To this end, we propose an object pose estimation scheme, a dynamic grasp re-ranking strategy, and a reach-to-grasp hybrid force/position trajectory guidance controller. We integrate them, along with our previous SpectGRASP grasp planner, into a classical bilateral teleoperation system that allows to control the robot using a haptic device while providing force feedback to the operator. For a user-selected object, our system first identifies the object in the heap and estimates its full six degrees of freedom (DoF) pose. Then, SpectGRASP generates a set of ordered, collision-free grasps for this object. Based on the current location of the robot gripper, the proposed grasp re-ranking strategy dynamically updates the best grasp. In assisted mode, the hybrid controller generates a zero force-torque path along the reach-to-grasp trajectory while automatically controlling the orientation of the robot. We conducted real-world experiments using a haptic device and a 7-DoF cobot with a 2-finger gripper to validate individual components of our telemanipulation system and its overall functionality. Obtained results demonstrate the effectiveness of our system in assisting humans to clear cluttered scenes.
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