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マニピュレーションarXiv:2610.04775

ソフト触覚センサを備えたマルチロボットによる物体搬送のための分散カスケード力制御

Distributed Cascade Force Control of Soft-Tactile-Based Multi-robot System for Object Transportation

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360度視覚ベースのソフト触覚センサを搭載した複数ロボットが、ロボット間通信なしに協調して剛体を目標へ押し出す分散カスケード力制御を提案し、シミュレーションと実機実験で有効性を示した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 複数のロボットが協調して剛体オブジェクトを目標移動方向に押す分散カスケード力制御システム(DCFC)を提案。 - 各ロボットは360度視覚ベースのソフト触覚センサを搭載し、接触位置と力を検出。 - ロボット間通信なしで協調を実現。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の協調搬送はロボット間通信や既知の物体質量を前提とすることが多いが、本手法は通信不要で未知の質量にも対応。 - 分散制御によりスケーラビリティとロバスト性が向上。

3. 技術・手法の肝は?

- 内側ループ:接触力と位置を制御し、押し接触と所望の力印加を保証。 - 外側ループ:ロボット間通信なしで目標方向への押しを協調。 - 平坦面上の剛体運動力学を解析し、Lyapunov安定性理論で安定性と収束を証明。

4. どうやって有効だと検証した?

- シミュレーションと実世界実験を実施。 - 複数ロボットが移動する目標方向へオブジェクトを押す協調動作に成功。

5. 議論はある?

- 要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照されている研究は明示されていない。関連手法として、分散制御、ソフト触覚センサ、協調マニピュレーション、Lyapunov安定性理論に関する論文が挙げられる。

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Duy Anh Nguyen, Nhat Minh Dinh Le, Nhan Huu Nguyen, Pham Duy Hung, Van Anh Ho, Trung Dung Ngo

分類: cs.RO, eess.SY

原文アブストラクト

In this paper, we present a distributed cascade force control system (DCFC) for multiple robots with the aim of pushing a rigid object towards a desired moving target without their inter-robot communication. These mobile robots are equipped with 360-degree vision-based soft tactile sensors utilized to determine contact location and resultant impact force. By investigating the dynamics of moving rigid objects on the flat, we proposed a distributed cascade control. The inner loop control incorporates contact force and positioning, ensuring the robots' pushing contact and application of the desired force to the object. The outer loop control coordinates the robots to push the object in a desired direction without inter-robot communication, regardless of the unknown object mass. The stability and convergence of the system are verified using the Lyapunov stability theory. We also conducted simulation and real-word experiments to validate the performance of the proposed control method, and the experimental results showcase the successful coordination of multiple robots in pushing an object towards a moving desired direction.

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PR本紙発行元 EmplifAI