論文の概要: Robotic Dexterous Manipulation via Anisotropic Friction Modulation using Passive Rollers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.27452v1
• Date: Sun, 29 Mar 2026 00:05:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-31 23:18:44.966794
• Title: Robotic Dexterous Manipulation via Anisotropic Friction Modulation using Passive Rollers
• Title（参考訳）: パッシブローラを用いた異方性摩擦変調によるロボット脱軸制御
• Authors: Ethan Fisk, Taeyoon Lee, Shenli Yuan,
• Abstract要約: 指先での摩擦の制御は器用な操作には基本的だが、ロボットの手では実現が難しい。 本研究では, 受動ローラを備えたロボット指先の設計と解析を行い, 接触摩擦や拘束方向を選択的に制御する。 その結果、摩擦変調に対する低複雑で機械的に効率的なアプローチとして、受動的ローラーフィンガーチップの汎用性を実証し、より適応的で堅牢なロボット操作の開発を推進した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.9697268424579635
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Controlling friction at the fingertip is fundamental to dexterous manipulation, yet remains difficult to realize in robotic hands. We present the design and analysis of a robotic fingertip equipped with passive rollers that can be selectively braked or pivoted to modulate contact friction and constraint directions. When unbraked, the rollers permit unconstrained sliding of the contact point along the rolling direction; when braked, they resist motion like a conventional fingertip. The rollers are mounted on a pivoting mechanism, allowing reorientation of the constraint frame to accommodate different manipulation tasks. We develop a constraint-based model of the fingertip integrated into a parallel-jaw gripper and analyze its ability to support diverse manipulation strategies. Experiments show that the proposed design enables a wide range of dexterous actions that are conventionally challenging for robotic grippers, including sliding and pivoting within the grasp, robust adaptation to uncertain contacts, multi-object or multi-part manipulation, and interactions requiring asymmetric friction across fingers. These results demonstrate the versatility of passive roller fingertips as a low-complexity, mechanically efficient approach to friction modulation, advancing the development of more adaptable and robust robotic manipulation.
• Abstract（参考訳）: 指先での摩擦の制御は器用な操作には基本的だが、ロボットの手では実現が難しい。 本研究では, 受動ローラを備えたロボット指先の設計と解析を行い, 接触摩擦や拘束方向を選択的に制御する。 ブレーキを外すと、ローラーは転動方向に沿って接触点の非拘束滑りを許容し、ブレーキを踏むと従来の指先のような動きに抵抗する。 ローラはピボット機構に取り付けられており、制約フレームの向きを変えて異なる操作タスクに対応させることができる。 パラレルジャウグリップに統合された指先モデルの制約ベースモデルを構築し,多様な操作戦略をサポートする能力の解析を行った。 実験により,ロボットグリップのグリップとピボット,不確実な接触への頑健な適応,多目的あるいは多部分操作,指間の非対称摩擦を必要とする相互作用など,従来のロボットグリップパーでは困難であった広範囲な操作が可能であることが示された。 これらの結果は、摩擦変調に対する低複雑さで機械的効率なアプローチとしての受動的ローラーフィンガーチップの汎用性を示し、より適応的で堅牢なロボット操作の開発を推進している。

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