与真空吸吊器协同操作重型板材的双臂机器人

真空吸吊器被广泛用于夹持和拾取大型、沉重且扁平的物体。传统上，使用真空吸吊器时，一名人类工人观察运行中的真空吸吊器状态并调整物体姿态以维持平衡。在这项工作中，我们提出使用双臂机器人替代人类工人，并开发了双臂机器人在真空吸吊器辅助下抬起重型板材的规划与控制方法。这些方法通过考虑真空吸吊器的吸附位置和吸附力限制来帮助机器人确定其动作。方法的本质有两点。首先，我们构建操纵状态图（MSG）以存储各种板材接触状态与机器人/真空吸吊器配置的加权逻辑关系，并搜索该图以规划高效低耗的机器人操纵序列。其次，我们开发了基于速度的阻抗控制器，以在抬升物体时协调机器人与真空吸吊器。在其辅助下，机器人可跟随真空吸吊器的运动并实现柔顺的机器人与真空吸吊器协作。所提出的规划与控制方法通过真实世界实验进行了研究。结果表明，在方法支撑下，机器人能有效且灵活地与真空吸吊器协作操纵大型重型板状物体。