Human-like coordination of body-assisted arm movements for object manipulation
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
İnsansı robotlar son yıllarındaki kullanım alanları itibariyle bir nesnenin alınması, bir yere götürülmesi veya kaldırılması gibi görevleri üstlenmektedir. Bu tezde, insan ile yapılan obje manipülasyonu çalışmalarıdan esinlenerek gezgin bir robotun insansı şekilde gündelik nesneyi manipule etmesi amaçlanmaktadır. Ancak, robotun, manipülasyon öncesi vücut ve kol hareketinin koordinasyolu ve eş zamanlı çalışma durumunun planlanması gerekmektedir. Bu çerçevede, robot kol ve vücut hareketinin zamansal ve mekansal olarak birleşmesi için özgün bir yaklaşım benimsenmiştir. Bu yaklaşımda, robot ve nesne arasında uzaklık üzerinden, robot nesneye yaklaşırken belirli bir uzaklıkta kol hareketinin, vücut hareketine eşlik etmesi modellenmiştir. Bu kontrol algoritması, robot hareketinin ve kol hareketinin ayrışmış planmasını gereksiz kılmakta ve bütünleşik bir kontrol yapısı sunmaktadır. Ayrıca, robotun yapabileceği hareketler ile ilgili olarak alt kademe görev kontrol mekanizması oluşturulmuş ve mekanizmadan çıkan aksiyonlar birleştirilerek robota al-bırak gibi görev komutları verilmektedir. Yapılan kapsamlı deneyler ile önerilen yöntem gezgin bir robotun değişik kısımları arasındaki eş zamanlı koordinasyon problemine çözüm getirmektedir. Manipulation is an integral capability for service robots. The goal of this thesis is to design and develop an approach that enables a mobile robot to mimic human manipulation abilities. We consider a differential type of mobile robot that is endowed with an arm and gripper. The robot is assumed to have visual sensing so that it can determine the relative position of the object of interest. First, it is observed that humans exhibit various basic modes of interactionwith an object of interest, including extension, flexion, gripping, release and translation.As such, the robot can be programmed to have similar capabilities through establishing the correspondence between the robot and a human with respect to the underlying manipulation mechanisms.More complex behaviors such as putting, pulling, pushing, and shaking are defined using a sequential composition of basic operations. Second, humans are observed to achieve these tasks through the coordination of their body and arm movements. For this, a control approach in which the movements of the robot body and manipulator are coupled temporally and spatially is proposed. As such, if the object of interest is within the robot's reach, then only arm movements are made. If this is not the case, the robot starts moving its body. Depending on the vicinity of the object, this may be accompanied by arm motion or not.The control algorithm results in the robot's body and arm movements to be done in a coupled manner. The proposed approach is evaluated through an extensive set of experiments involving various manipulation tasks.
Collections