The robotic manipulation of composite rigid-deformable objects (i.e. those with mixed non-homogeneous stiffness properties) is a challenging problem with clear practical applications that, despite the recent progress in the field, it has not been sufficiently studied in the literature. To deal with this issue, in this paper we propose a new visual servoing method that has the capability to manipulate this broad class of objects (which varies from soft to rigid) with the same adaptive strategy. To quantify the object's infinite-dimensional configuration, our new approach computes a compact feedback vector of 2D contour moments features. A sliding mode control scheme is then designed to simultaneously ensure the finite-time convergence of both the feedback shape error and the model estimation error. The stability of the proposed framework (including the boundedness of all the signals) is rigorously proved with Lyapunov theory. Detailed simulations and experiments are presented to validate the effectiveness of the proposed approach. To the best of the author's knowledge, this is the first time that contour moments along with finite-time control have been used to solve this difficult manipulation problem.


翻译:对复合硬性变形物体(即具有不相容硬性特性的物体)的机器人操纵是一个具有挑战性的难题,尽管最近在实地取得了进步,但是在文献中并没有对此进行充分研究。为处理这一问题,我们在本文件中提出了一种新的视觉筛选方法,它有能力用同样的适应战略来操纵这一广泛的对象类别(从软到硬)。为了量化该物体的无限维度配置,我们的新方法计算了一个2D等距时特性的紧凑反馈矢量。然后设计了一个滑动模式控制方案,以确保反馈形状错误和模型估计错误的有限时间融合。拟议的框架(包括所有信号的界限)的稳定性得到了Lyapunov理论的严格证明。为了证实拟议方法的有效性,提出了详细的模拟和实验。据作者所知,这是第一次在使用固定时间控制的同时使用时段时段的时段来解决这一困难的操纵问题。

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