ねじり動作を活用した単腕ロボットによる変形可能な線状物体のハーネス作業
Harnessing with Twisting: Single-Arm Deformable Linear Object Manipulation for Industrial Harnessing Task
1本のロボットアームと力覚センサのみを用い、ねじり動作でワイヤに張力を発生させてクランプへ挿入する産業用ワイヤハーネス作業の手法を提案した。
著者: Xiang Zhang, Hsien-Chung Lin, Yu Zhao, Masayoshi Tomizuka
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Wire-harnessing tasks pose great challenges to be automated by the robot due to the complex dynamics and unpredictable behavior of the deformable wire. Traditional methods, often reliant on dual-robot arms or tactile sensing, face limitations in adaptability, cost, and scalability. This paper introduces a novel single-robot wire-harnessing pipeline that leverages a robot's twisting motion to generate necessary wire tension for precise insertion into clamps, using only one robot arm with an integrated force/torque (F/T) sensor. Benefiting from this design, the single robot arm can efficiently apply tension for wire routing and insertion into clamps in a narrow space. Our approach is structured around four principal components: a Model Predictive Control (MPC) based on the Koopman operator for tension tracking and wire following, a motion planner for sequencing harnessing waypoints, a suite of insertion primitives for clamp engagement, and a fix-point switching mechanism for wire constraint updating. Evaluated on an industrial-level wire harnessing task, our method demonstrated superior performance and reliability over conventional approaches, efficiently handling both single and multiple wire configurations with high success rates.
関連論文
- 経験時代における実世界コード・アズ・ポリシー:ACE-CaP-0マニピュレーション
- 把持のアドミタンスによる入出力特性評価:設計パラメータと把持挙動の接続マニピュレーション
- ManiLadder:カテゴリ別・多難易度タスクラダーによるロボットマニピュレーションのベンチマークマニピュレーション
- 成功確率を変える事象を記憶する:Criticゲート付きイベントメモリによる長期的マニピュレーションマニピュレーション
- BiPOP: 長期的な両腕ロボット操作のための部分順序計画マニピュレーション
- RUMI: 拡張現実と触覚フィードバックを備えたRobotiq対応の汎用マニピュレーションインターフェースマニピュレーション
