|

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  

DOI: 10.18698/0236-3941-2017-3-122-139

 
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