動的で接触の多い操作のための低コスト軽量6自由度双腕アーム
A low-cost and lightweight 6 DoF bimanual arm for dynamic and contact-rich manipulation
低慣性・バックドライバブルなアクチュエータと3Dプリント部品で構築した6100ドルの双腕ロボットARMADAを開発し、強化学習による非把持操作のシミュレーションから実機へのゼロショット転移や人間の動きの模倣による投擲を実現した。
著者: Jaehyung Kim, Jiho Kim, Dongryung Lee, Yujin Jang, Beomjoon Kim
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Dynamic and contact-rich object manipulation, such as striking, snatching, or hammering, remains challenging for robotic systems due to hardware limitations. Most existing robots are constrained by high-inertia design, limited compliance, and reliance on expensive torque sensors. To address this, we introduce ARMADA (Affordable Robot for Manipulation and Dynamic Actions), a 6 degrees-of-freedom bimanual robot designed for dynamic manipulation research. ARMADA combines low-inertia, back-drivable actuators with a lightweight design, using readily available components and 3D-printed links for ease of assembly in research labs. The entire system, including both arms, is built for just $6,100. Each arm achieves speeds up to 6.16m/s, almost twice that of most collaborative robots, with a comparable payload of 2.5kg. We demonstrate ARMADA can perform dynamic manipulation like snatching, hammering, and bimanual throwing in real-world environments. We also showcase its effectiveness in reinforcement learning (RL) by training a non-prehensile manipulation policy in simulation and transferring it zero-shot to the real world, as well as human motion shadowing for dynamic bimanual object throwing. ARMADA is fully open-sourced with detailed assembly instructions, CAD models, URDFs, simulation, and learning codes. We highly recommend viewing the supplementary video at https://sites.google.com/view/im2-humanoid-arm.
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