Manipulace robotickým chapadlem využívající taktilní informaci

Abstract

Snažíme se vyřešit klasický dílčí úkol robotické montáže, tj. zasouvání kolíku do díry (peg-in-hole), a to pouze pomocí zpětné vazby z taktilních senzorů a při použití silově/momentově poddajného robotu. Hmatové vnímání je v průmyslu méně používáno než vizuální servo, především kvůli nižší trvanlivosti a spolehlivosti. Pokoušíme se pochopit, zda hlubší znalost problému a novějších technologií hmatových senzorů může pomoci jejich většímu průmyslovému zapojení. Naším implementační cílem je použít robotický operační systém nové generace (ROS 2). Nejprve jsme studovali přístupy ostatních, a to jak během 50 let své historie, tak i současných metod. Představujeme své metody a řešení a vysvětlujeme jejich aplikace. Vyhodnocujeme naše experimenty a analyzujeme jejich omezení. Dospěli jsme k optimistickému závěru, že moderní taktilní senzory ve spojení se silově/momentově poddajnými roboty mají silný potenciál z hlediska budoucích průmyslových nasazení. Naši praktickou implementaci ovlivnila omezení způsobená pandemií COVID-19. Nemohli jsme experimentovat s robotem Franka Emika Panda. Také dostupná verze ROS 2 nepodporovala vše, co jsme potřebovali. Nová verze ROS 2 ohlášená na červen 2021 by měla několik nynějších potíží vyřešit.

We seek to solve a robotic assembly peg-in-hole task using only feedback information from tactile sensors and a force/torque compliant robot. Tactile sensing is less used in industry than visual-servoing, due to its lower endurance and reliability. We attempt to understand if deeper knowledge of a problem and new tactile sensors technologies can boost their application in industry. We aim to use Robot Operating System of the next generation (ROS 2). We studied first the approaches of others over the last 50 years as well as the current methods. We introduce our methods and solutions and explain their applications. We evaluate our result and analyze its limitations. We conclude optimistically that the tactile sensors development and the available force/torque compliant robot has potential from an industrial point of view. Our implementation was hindered by the COVID-19 constraints which prevented us from experimenting with a real robot Franka Emika Panda. The available ROS 2 version did not support all we needed. The new ROS 2 version, announced for release in June 2021, should solve several issues we had.