Robotic cloth manipulation is a relevant challenging problem for autonomous robotic systems. Highly deformable objects as textile items can adopt multiple configurations and shapes during their manipulation. Hence, robots should not only understand the current cloth configuration but also be able to predict the future possible behaviors of the cloth. This paper addresses the problem of indirectly controlling the configuration of certain points of a textile object, by applying actions on other parts of the object through the use of a Model Predictive Control (MPC) strategy, which also allows to foresee the behavior of indirectly controlled points. The designed controller finds the optimal control signals to attain the desired future target configuration. The explored scenario in this paper considers tracking a reference trajectory with the lower corners of a square piece of cloth by grasping its upper corners. To do so, we propose and validate a linear cloth model that allows solving the MPC-related optimization problem in real time. Reinforcement Learning (RL) techniques are used to learn the optimal parameters of the proposed cloth model and also to tune the resulting MPC. After obtaining accurate tracking results in simulation, the full control scheme was implemented and executed in a real robot, obtaining accurate tracking even in adverse conditions. While total observed errors reach the 5 cm mark, for a 30x30 cm cloth, an analysis shows the MPC contributes less than 30% to that value.


翻译:对自主机器人系统来说,机器人布的操纵是一个具有挑战性的问题。高度变形的物体,因为纺织品在操作过程中可以采用多种配置和形状。因此,机器人不仅应该理解目前的布布配置,而且应该能够预测布的未来可能行为。本文件通过使用模型预测控制战略(MPC),对物体的其他部分采取相应行动,从而可以预见间接控制点的行为,从而解决间接控制一个纺织品物体的某些点的配置问题。设计中的控制器发现最佳控制信号,以便实现预期的未来目标配置。本文中探讨的情景是,通过抓住一块正方形布的下角跟踪一个参考轨迹。为此,我们提议并验证一个线性布模型,以便能够实时解决与MPC有关的优化问题。 使用强化学习(RL)技术来学习拟议布模式的最佳参数,并调节间接控制点的行为。在获得模拟的准确跟踪结果后,完全控制方案在真正的机器人中实施和执行,获得准确的平方格布的底径跟踪,甚至以逆角跟踪。为此,我们提议并验证出一条线性布状模型,但总值为30个,显示总值为30个。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
76+阅读 · 2020年7月26日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月23日
Arxiv
20+阅读 · 2021年9月22日
A Modern Introduction to Online Learning
Arxiv
19+阅读 · 2019年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员