Методы определения качества захвата объекта
Авторы: Лесков А.Г., Бажинова К.В., Селиверстова Е.В. | Опубликовано: 26.05.2017 |
Опубликовано в выпуске: #3(114)/2017 | |
Раздел: Машиностроение и машиноведение | Рубрика: Роботы, мехатроника и робототехнические системы | |
Ключевые слова: автоматический захват, свойства захвата, качество захвата, показатель качества, аналитическая оценка захвата, захватное устройство манипулятора |
Рассмотрен вопрос выбора наиболее подходящего способа захвата объекта. Поскольку захват должен иметь такие свойства, как сопротивление возмущениям, ловкость, равновесие и устойчивость, выбор осуществляется на основании сравнения количественной оценки показателей качества захвата - параметров, связанных с этими свойствами. Приведены классификация показателей качества, а также обзор наиболее часто применяемых критериев качества захвата и способы их вычислений. Разработан и программно реализован алгоритм вычисления показателей качества для захвата. Приведены результаты расчета рассмотренных критериев и выполнен их анализ.
Литература
[1] Siciliano B., Khatib O. Handbook of robotics. Berlin: Springer, 2008. 1611 p.
[2] Rimon E., Burdick J. On force and form closure for multiple finger grasps // Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. 1996. Vol. 2. P. 1795-1800. DOI: 10.1109/ROBOT.1996.506972 URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/506972
[3] Shimoga K. Robot grasp synthesis algorithms: a survey // Int. Journal of Robotics Research. 1996. Vol. 15. No. 3. P. 230-266. DOI: 10.1177/027836499601500302 URL: http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/027836499601500302
[4] Liu G., Xu J., Li Z. On geometric algorithms for real-time grasping force optimization // IEEE Transactions on Control Systems Technology. 2004. Vol. 12. No. 6. P. 843-859. DOI: 10.1109/TCST.2004.833630 URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/1347172
[5] Bruyninckx H., Demey S., Kumar V. Generalized stability of compliant grasps // Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. 1998. Vol. 3. P. 2396-2402. DOI: 10.1109/ROBOT.1998.680699 URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/680699
[6] Roa M.A., Suarez R. Grasp quality measures: review and performance // Auton Robots. 2015. Vol. 38. No. 1. P. 65-88. DOI: 10.1007/s10514-014-9402-3 URL: http://link.springer.com/article/10.1007/s10514-014-9402-3
[7] Leon B., Morales A., Sancho-Bru J. From robot to human grasping simulation. Springer International Publishing, 2014. 261 p.
[8] Li Z., Sastry S. Task-oriented optimal grasping by multifingered robotic hands // IEEE Journal of Robotics and Automation.1987. Vol. 4. P. 389-394. DOI: 10.1109/ROBOT.1987.1087852 URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/1087852
[9] Kim B., Oh S., Yi B., Suh I. Optimal grasping based on non-dimensionalized performance indices // Proc. IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems. 2001. Vol. 2. P. 949-956. DOI: 10.1109/IROS.2001.976291 URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/976291
[10] Park Y.C., Starr G.P. Grasp synthesis of polygonal objects using a three-fingered robot hand // Int. Journal of Robotics Research. 1992. Vol. 11. No. 3. P. 163-184. DOI: 10.1177/027836499201100301 URL: http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/027836499201100301
[11] Mirtich B., Canny J. Easily computable optimum grasps in 2D and 3D // Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation-ICRA. 1994. Vol. 1. P. 739-747. DOI: 10.1109/ROBOT.1994.351399 URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/351399
[12] Chinellato E., Fisher R., Morales A., Pobil A. Ranking planar grasp configurations for a three-finger hand // Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. 2003. Vol. 1. P. 1133-1138. DOI: 10.1109/ROBOT.2003.1241745 URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/1241745
[13] Chinellato E., Morales A., Fisher R., Pobil A. Visual quality measures for characterizing planar robot grasps // IEEE Transactions of Systems, Man and Cybernetics: Part C. 2005. Vol. 35. No. 1. P. 30-41. DOI: 10.1109/TSMCC.2004.840061 URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/1386451
[14] Ding D., Liu Y., Wang S. Computation of 3-D form-closure grasps // IEEE Transactions on Robotics and Automation. 2001. Vol. 17. No. 4. P. 515-522. DOI: 10.1109/70.954765 URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/954765
[15] Nguyen V. Constructing force-closure grasps // Int. Journal of Robotics Research. 1988. Vol. 7. No. 3. P. 3-16. DOI: 10.1177/027836498800700301 URL: http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/027836498800700301
[16] Ponce J., Faverjon B. On computing three-finger force-closure grasps of polygonal objects // IEEE Transactions on Robotics and Automation. 1995. Vol. 11. No. 6. P. 868-881. DOI: 10.1109/70.478433 URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/478433
[17] Pollard N. Synthesizing grasps from generalized prototypes // Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. 1996. Vol. 3. P. 2124-2130.
[18] Ferrari C., Canny J. Planning optimal grasps // Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. 1992. P. 2290-2295.
[19] Miller A., Allen P. Examples of 3D grasp quality computations // In Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. 1999. P. 1240-1246. DOI: 10.1109/ROBOT.1996.506184 URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/506184
[20] Chinellato E. Robust strategies for selecting vision-based planar grasps of unknown objects with a three-finger hand. Master of Science Thesis. University of Edinburgh, Division of Informatics, School of Artificial Intelligence, 2002. 99 p.
[21] Klein C., Blaho B. Dexterity measures for the design and control of kinematically redundant manipulators // Int. Journal of Robotics Research. 1987. Vol. 6. P. 72-83. DOI: 10.1177/027836498700600206 URL: http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/027836498700600206
[22] Yoshikawa T. Manipulability of robotic mechanisms // Int. Journal of Robotics Research. 1985. Vol. 4. No. 2. P. 3-9. DOI: 10.1177/027836498500400201 URL: http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/027836498500400201
[23] Salisbury J., Craig J. Articulated hands: Force control and kinematic issues // International Journal of Robotics Research. 1982. Vol. 1. No. 1. P. 4-17. DOI: 10.1177/027836498200100102 URL: http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/027836498200100102
[24] Human-guided grasp measures improve grasp robustness on physical robot / R. Balasubramanian, L. Xu, P.D. Brook, J.R. Smith, Y. Matsuoka // Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. 2010. P. 2294-2301. DOI: 10.1109/ROBOT.2010.5509855 URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/5509855