Robotic hands offer advanced manipulation capabilities, while their complexity and cost often limit their real-world applications. In contrast, simple parallel grippers, though affordable, are restricted to basic tasks like pick-and-place. Recently, a vibration-based mechanism was proposed to augment parallel grippers and enable in-hand manipulation capabilities for thin objects. By utilizing the stick-slip phenomenon, a simple controller was able to drive a grasped object to a desired position. However, due to the underactuated nature of the mechanism, direct control of the object's orientation was not possible. In this letter, we address the challenge of manipulating the entire state of the object. Hence, we present the excitation of a cyclic phenomenon where the object's center-of-mass rotates in a constant radius about the grasping point. With this cyclic motion, we propose an algorithm for manipulating the object to desired states. In addition to a full analytical analysis of the cyclic phenomenon, we propose the use of duty cycle modulation in operating the vibration actuator to provide more accurate manipulation. Finite element analysis, experiments and task demonstrations validate the proposed algorithm.


翻译:机械手提供了先进的操控能力,但其复杂性和成本往往限制了其实际应用。相比之下,简单的平行夹爪虽然经济实惠,但仅限于拾取-放置等基本任务。最近,有人提出了一种基于振动的机制来增强平行夹爪,使其能够对薄片物体进行手内操控。通过利用粘滑现象,一个简单的控制器能够将被抓取的物体驱动到期望位置。然而,由于该机构的欠驱动特性,无法直接控制物体的方向。在本文中,我们解决了操控物体完整状态的挑战。为此,我们提出了一种循环现象的激励方法,其中物体的质心围绕抓取点以恒定半径旋转。利用这种循环运动,我们提出了一种将物体操控至期望状态的算法。除了对循环现象进行完整的解析分析外,我们还提出在操作振动执行器时使用占空比调制,以提供更精确的操控。有限元分析、实验和任务演示验证了所提出的算法。

1
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
43+阅读 · 2024年1月25日
Arxiv
29+阅读 · 2022年3月28日
Arxiv
17+阅读 · 2018年4月2日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员