Echtzeit-Optimierung von Kontaktkräften in mehrfingrigen Manipulationssystemen (Realtime Optimization of Robot Hand Grasping Forces)
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Th. Schlegl
In diesem Beitrag wird ein für den Einsatz im geschlossenen Regelkreis geeignetes Echtzeitoptimierungsverfahren zur Berechnung von optimalen Greifkräften bei mehrfingrigen Handmanipulationsvorgängen vorgestellt. Das Verfahren basiert auf einer Problemformulierung der unilateralen mechanischen Bindungen zwischen Finger und Objekt als semidefinite Programmierungsaufgabe, die durch ein zeitdiskretisiertes Gradientenfluss-basiertes numerisches Iterationsverfahren in wenigen Millisekunden gelöst werden kann. Experimentelle Resultate mit der Tokyo Institute of Technology Hand zeigen die überlegenen Eigenschaften des Optimierungsansatzes bei mehrfingrigen Manipulationsaufgaben. In einem Multimedia-Anhang zu diesem Artikel werden eine prototypische Implementierung des Ansatzes, einige experimentelle Daten und Kurzfilme der Experimente zur Verfügung gestellt.
Den Multimedia-Download zu diesem Beitrag finden Sie unter
www.rs.tu-berlin.de/~roha
In this article a realtime optimization method to obtain optimal robot hand grasping forces in closed-loop control is presented. The algorithm is based on a problem formulation of unilateral contact constraints as a semidefinite program. This can be solved in a few milliseconds by a discrete-time gradient flow numerical iteration scheme. Experimental results obtained with the Tokyo Institute of Technology robot hand are presented validating the optimization approach to grasp manipulation. A multimedia appendix to the article provides a Matlab implementaton of the optimization algorithm, experimental data, and short movie clips of the experiments.
A multimedia download illustrating this contribution can be found at
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