共形幾何代数を用いた両腕アドミタンス制御

本研究では、共形幾何代数を用いた両腕ロボットシステムのためのタスク空間アドミタンスコントローラーを提案する。これは、二重四元数代数を用いた先行研究の再解釈であり、共形幾何代数を導入することで、幾何学的表現力を高め、タスクモデリングを簡略化し、ロボットアームの複数接触点のモデリングといったより複雑な応用を可能にすることを目指す。まず単腕ロボットのコントローラー導出を示し、次に両腕ロボットに拡張する。閉ループシステムは、見かけのインピーダンスを課す外側ループのアドミタンスコントローラーと、ロボットへの制御入力を生成するツイストアクセラレーション変換を行う内側ループから構成される。両方のエンドエフェクタにフォース/トルクセンサーを備えた2台のLBR KUKA iiwa 14 R820ロボットを用いた実験では、提案コントローラーが単腕および両腕タスクの両方で良好な性能を示すことが確認された。具体的には、外部レンチがない場合には目標姿勢に到達し、外部レンチが存在する場合にはコンプライアントな動作でロボットの運動を適応させ、目標インピーダンスを維持することができた。