BiFlex: 非構造環境での操作のための受動的二モード剛性柔軟手首
BiFlex: A Passive Bimodal Stiffness Flexible Wrist for Manipulation in Unstructured Environments
柔らかい座屈ハニカム構造を用いて、高い剛性と低い剛性の二つのモードを自然に切り替える受動的な柔軟手首を開発し、精密操作と安全性を両立させた。
著者: Gu-Cheol Jeong, Stefano Dalla Gasperina, Ashish D. Deshpande, Lillian Chin, Roberto Martín-Martín
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Robotic manipulation in unstructured, humancentric environments poses a dual challenge: achieving the precision need for delicate free-space operation while ensuring safety during unexpected contact events. Traditional wrists struggle to balance these demands, often relying on complex control schemes or complicated mechanical designs to mitigate potential damage from force overload. In response, we present BiFlex, a flexible robotic wrist that uses a soft buckling honeycomb structure to provides a natural bimodal stiffness response. The higher stiffness mode enables precise household object manipulation, while the lower stiffness mode provides the compliance needed to adapt to external forces. We design BiFlex to maintain a fingertip deflection of less than 1 cm while supporting loads up to 500g and create a BiFlex wrist for many grippers, including Panda, Robotiq, and BaRiFlex. We validate BiFlex under several real-world experimental evaluations, including surface wiping, precise pick-and-place, and grasping under environmental constraints. We demonstrate that BiFlex simplifies control while maintaining precise object manipulation and enhanced safety in real-world applications.
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