Symmetric bi-manual manipulation is essential for various on-orbit operations due to its potent load capacity. As a result, there exists an emerging research interest in the problem of achieving high operation accuracy while enhancing adaptability and compliance. However, previous works relied on an inefficient algorithm framework that separates motion planning from compliant control. Additionally, the compliant controller lacks robustness due to manually adjusted parameters. This paper proposes a novel Learning-based Adaptive Compliance algorithm (LAC) that improves the efficiency and robustness of symmetric bi-manual manipulation. Specifically, first, the algorithm framework combines desired trajectory generation with impedance-parameter adjustment to improve efficiency and robustness. Second, we introduce a centralized Actor-Critic framework with LSTM networks, enhancing the synchronization of bi-manual manipulation. LSTM networks pre-process the force states obtained by the agents, further ameliorating the performance of compliance operations. When evaluated in the dual-arm cooperative handling and peg-in-hole assembly experiments, our method outperforms baseline algorithms in terms of optimality and robustness.


翻译:由于其强大的负载能力,对称双臂操作对各种轨道上的操作至关重要。因此,存在一个新兴研究兴趣,即在提高适应性和合规性的同时实现高操作精度。然而,以往的工作依赖于一个低效的算法框架,将运动规划与合规控制分离。此外,合规控制器由于手动调整参数而缺乏鲁棒性。本文提出了一种新颖的学习型自适应合规性算法(LAC),改善了对称双臂操作的效率和鲁棒性。具体而言,首先,算法框架将期望的轨迹生成与阻抗参数调整结合起来,以提高效率和鲁棒性。其次,我们引入了一个带有LSTM网络的集中式Actor-Critic框架,增强了双臂操作的同步性。 LSTM网络预处理代理获得的力状态,进一步改善了合规性操作的性能。在双臂合作操作和钉子孔装配实验中进行评估时,我们的方法在优化性和鲁棒性方面优于基准算法。

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