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Consolidating Kinematic Models to Promote Coordinated Mobile Manipulations
arXiv - CS - Robotics Pub Date : 2021-08-03 , DOI: arxiv-2108.01264 Ziyuan Jiao, Zeyu Zhan, Xin Jiang, David Han, Song-Chun Zhu, Yixin Zhu, Hangxin Liu
arXiv - CS - Robotics Pub Date : 2021-08-03 , DOI: arxiv-2108.01264 Ziyuan Jiao, Zeyu Zhan, Xin Jiang, David Han, Song-Chun Zhu, Yixin Zhu, Hangxin Liu
We construct a Virtual Kinematic Chain (VKC) that readily consolidates the
kinematics of the mobile base, the arm, and the object to be manipulated in
mobile manipulations. Accordingly, a mobile manipulation task is represented by
altering the state of the constructed VKC, which can be converted to a motion
planning problem, formulated, and solved by trajectory optimization. This new
VKC perspective of mobile manipulation allows a service robot to (i) produce
well-coordinated motions, suitable for complex household environments, and (ii)
perform intricate multi-step tasks while interacting with multiple objects
without an explicit definition of intermediate goals. In simulated experiments,
we validate these advantages by comparing the VKC-based approach with baselines
that solely optimize individual components. The results manifest that VKC-based
joint modeling and planning promote task success rates and produce more
efficient trajectories.
中文翻译:
整合运动学模型以促进协调的移动操作
我们构建了一个虚拟运动链 (VKC),它可以轻松地整合移动底座、手臂和要在移动操作中操作的对象的运动学。因此,移动操作任务通过改变构建的 VKC 的状态来表示,这可以转换为运动规划问题,通过轨迹优化来制定和解决。这种移动操作的新 VKC 视角允许服务机器人 (i) 产生协调良好的运动,适用于复杂的家庭环境,以及 (ii) 在与多个对象交互时执行复杂的多步骤任务,而无需明确定义中间目标。在模拟实验中,我们通过将基于 VKC 的方法与仅优化单个组件的基线进行比较来验证这些优势。
更新日期:2021-08-04
中文翻译:
整合运动学模型以促进协调的移动操作
我们构建了一个虚拟运动链 (VKC),它可以轻松地整合移动底座、手臂和要在移动操作中操作的对象的运动学。因此,移动操作任务通过改变构建的 VKC 的状态来表示,这可以转换为运动规划问题,通过轨迹优化来制定和解决。这种移动操作的新 VKC 视角允许服务机器人 (i) 产生协调良好的运动,适用于复杂的家庭环境,以及 (ii) 在与多个对象交互时执行复杂的多步骤任务,而无需明确定义中间目标。在模拟实验中,我们通过将基于 VKC 的方法与仅优化单个组件的基线进行比较来验证这些优势。