論文の概要: Surface-Constrained Offline Warping with Contact-Aware Online Pose Projection for Safe Robotic Trajectory Execution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.26711v1
• Date: Tue, 17 Mar 2026 21:54:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-06 02:36:13.098166
• Title: Surface-Constrained Offline Warping with Contact-Aware Online Pose Projection for Safe Robotic Trajectory Execution
• Title（参考訳）: 接触型オンライン地図投影による表面拘束型オフラインワープによる安全なロボット軌道実行
• Authors: Farong Wang, Sai Swaminathan, Fei Liu,
• Abstract要約: 本稿では,幾何学的埋め込みと実行レベルの規制を分離する2段階のフレームワークを提案する。 複数の解析的表面積と正弦波面上の実ロボットによる検証実験により、幾何的連続性の改善、大きな方向跳躍の低減、堅牢な接触維持が示された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.192782571038966
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Robotic manipulation tasks that require repeated tool motion along curved surfaces frequently arise in surface finishing, inspection, and guided interaction. In practice, nominal motion primitives are often designed independently of the deployment surface and later reused across varying geometries. Directly tiling such primitives onto nonplanar surfaces introduces geometric inconsistencies, leading to interpenetration, orientation discontinuities, and cumulative drift over repeated cycles. We present a two-stage framework that separates geometric embedding from execution-level regulation. An offline surface-constrained warping operator embeds a nominal periodic primitive onto curved surfaces through asymmetric diffeomorphic deformation of dual-track waypoints and axis-consistent orientation completion, producing a surface-adapted reference trajectory. An online contact-aware projection operator then enforces bounded deviation relative to this reference using FSR-driven disturbance adaptation and a conic orientation safety constraint. Experiments across multiple analytic surface families and real-robot validation on a sinusoidal surface demonstrate improved geometric continuity, reduced large orientation jumps, and robust contact maintenance compared with direct tiling. These results show that decoupling offline geometric remapping from lightweight online projection enables stable and repeatable surface-embedded trajectory execution under sensor-lite feedbacks.
• Abstract（参考訳）: 曲面に沿って反復する工具の動きを必要とするロボット操作タスクは、表面仕上げ、検査、誘導された相互作用でしばしば発生する。 実際には、名前付きモーションプリミティブは配置面から独立して設計され、後に様々な地形で再利用されることが多い。 そのような原始体を直接非平面面にタイリングすると幾何学的不整合が生じ、繰り返しのサイクル上での相互接続、向きの不連続、累積ドリフトが生じる。 本稿では,幾何学的埋め込みと実行レベルの規制を分離する2段階のフレームワークを提案する。 オフライン表面拘束型ワープ演算子は、デュアルトラックウェイポイントの非対称な微分同相変形と軸方向完備化により、名目周期的プリミティブを曲面上に埋め込み、表面適応された基準軌道を生成する。 オンラインコンタクト対応プロジェクションオペレータは、FSRによる外乱適応と円錐方向安全制約を用いて、この基準に対する有界偏差を強制する。 正弦波面上の複数の解析面群にわたる実験と実ロボットによる検証により、幾何学的連続性が向上し、大きな方向跳躍が減少し、直接タイリングよりも堅牢な接触維持が示された。 これらの結果から,オフライン幾何再マッピングを軽量なオンライン投影から切り離すことにより,センサライトフィードバック下での安定かつ繰り返し可能な曲面埋め込み軌道実行が可能であることが示唆された。

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