组合与解耦刚性与软性夹爪以提升机器人操作
机器人学
2024-04-23 v1
摘要
为了使机械臂在非结构化环境中执行日常任务，这些机器人必须能够操作多样化的物体。今天的机器人常以软夹爪或刚性执行器之一来抓取物体。然而，纯刚性或纯软夹爪都存在根本局限：软夹爪在处理不规则、沉重的物体时困难，而刚性夹爪常无法抓取小且数量众多的物品。本文因此引入RISOs，一种机械和控制方法，用于统一传统RIgid执行器与 novel class of SOft adhesives。在抓取物体时，RISOs可使用刚性执行器（在不可变形的手指之间夹取物品）和/或软质材料（通过可切换的粘合剂附着和释放物品）。这增强了操作能力，通过组合和解耦刚性和软性机制。使用RISOs，机器人可以在从完全刚性、完全软性到刚性-软性的谱系范围内进行抓取，实现在质量范围内实时物体操作，从2 mg到2 kg。为了开发RISOs，我们首先对软可切换粘合剂进行建模和特征化。随后将这些软粘合剂的薄片安装在刚性执行器的表面上，开发控制策略，使机器人臂和人类操作员更容易利用RISOs。所得RISO夹爪能够抓取、搬运和释放超过现有夹爪的物体集合，参与者也更愿意使用RISO。总体而言，我们的实验和用户研究结果表明，RISO在容量和物体多样性方面提供了卓越的夹爪范围。观看我们的用户研究视频：https://youtu.be/du085R0gPFI
引用
@article{arxiv.2404.13755,
title = {Combining and Decoupling Rigid and Soft Grippers to Enhance Robotic Manipulation},
author = {Maya Keely and Yeunhee Kim and Shaunak A. Mehta and Joshua Hoegerman and Robert Ramirez Sanchez and Emily Paul and Camryn Mills and Dylan P. Losey and Michael D. Bartlett},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.13755},
year = {2024}
}