小さな環境拘束下における変形可能な線状物体の形状制御のためのリアルタイム接触状態推定
Real-time Contact State Estimation in Shape Control of Deformable Linear Objects under Small Environmental Constraints
変形可能な線状物体をロボットで環境の治具に接触させて形状制御する際、加えた力と検出した接触力の依存関係を利用して接触の成立と変化をリアルタイムに推定し、異常を自動で回避・検出・修正する適応的形状制御を実現した。
著者: Kejia Chen, Zhenshan Bing, Yansong Wu, Fan Wu, Liding Zhang, Sami Haddadin, Alois Knoll
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Controlling the shape of deformable linear objects using robots and constraints provided by environmental fixtures has diverse industrial applications. In order to establish robust contacts with these fixtures, accurate estimation of the contact state is essential for preventing and rectifying potential anomalies. However, this task is challenging due to the small sizes of fixtures, the requirement for real-time performances, and the infinite degrees of freedom of the deformable linear objects. In this paper, we propose a real-time approach for estimating both contact establishment and subsequent changes by leveraging the dependency between the applied and detected contact force on the deformable linear objects. We seamlessly integrate this method into the robot control loop and achieve an adaptive shape control framework which avoids, detects and corrects anomalies automatically. Real-world experiments validate the robustness and effectiveness of our contact estimation approach across various scenarios, significantly increasing the success rate of shape control processes.
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