論文の概要: Plug, Play, and Comply: A Modular Framework for Online Variable Impedance with Arbitrarily Oriented Compliance Axes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.22483v1
- Date: Fri, 24 Jul 2026 16:53:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-27 20:58:57.189262
- Title: Plug, Play, and Comply: A Modular Framework for Online Variable Impedance with Arbitrarily Oriented Compliance Axes
- Title（参考訳）: Plug, Play, Comply: 任意指向のコンプライアンス軸によるオンライン変数インピーダンスのためのモジュールフレームワーク
- Authors: Mihael Simonič, Xiaocong Li,
- Abstract要約: 本稿では,ROS制御エコシステムを拡張したロボット非依存のコンプライアンス・コントロール・フレームワークを提案する。
プラグインベースのアーキテクチャは、コントローラインフラストラクチャと制御法の実装を分離する。
参照コントローラ、ハイレベルタスクインタフェース、各種マニピュレータの例構成を含む完全なフレームワークはオープンソースである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.16114012813668935
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: The paper proposes a robot-agnostic compliant-control framework that extends the ROS control ecosystem with standardized joint and Cartesian command interfaces. It addresses a key limitation of existing control software: no reusable infrastructure for implementing compliant-control algorithms across different manipulators while preserving a common interface to higher-level applications. A plugin-based architecture separates controller infrastructure from control-law implementation. Generic wrappers use existing hardware abstractions to interface with different manipulators, while runtime-loaded plugins implement only the control law. Command interfaces support joint- and Cartesian-space references, stiffness and damping gains, nullspace targets, and feedforward terms, enabling variable impedance and diverse compliant-control formulations. Robot kinematics and dynamics are computed from URDF models using Pinocchio. The architecture facilitates the development of compliant-control strategies and enables the same implementation to be deployed across platforms unchanged. The complete framework, including reference controllers, high-level task interfaces, and example configurations for various manipulators, is open-sourced. The reference Cartesian impedance controller supports task-dependent compliance by rotating translational and rotational stiffness and damping, allowing the principal compliance directions to be updated online according to local task geometry rather than remaining fixed in the robot base or TCP frame. This is particularly important in contact-rich manipulation, where the desired directions of motion, constraints, and compliance directions may vary throughout task execution. Real-robot experiments demonstrate task-dependent compliance in contact-rich manipulation, while simulations show portability across manipulators with distinct kinematic and dynamic characteristics.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,ROS制御エコシステムを標準化された関節インタフェースとCartesianコマンドインターフェースで拡張するロボット非依存の適合制御フレームワークを提案する。
異なるマニピュレータにまたがるコンプライアンス制御アルゴリズムを実装するための再利用可能なインフラはなく、高いレベルのアプリケーションに共通のインターフェースを保持する。
プラグインベースのアーキテクチャは、コントローラインフラストラクチャと制御法の実装を分離する。
ジェネリックラッパーは、異なるマニピュレータとインターフェースするために既存のハードウェア抽象化を使用し、ランタイムローディングプラグインは制御法則のみを実装している。
コマンドインターフェースは、共用およびカルト空間参照、剛性および減衰ゲイン、ヌルスペースターゲット、フィードフォワード用語をサポートし、可変インピーダンスと多様なコンプライアンス制御の定式化を可能にする。
ロボットキネマティクスとダイナミクスはPinocchioを用いてURDFモデルから計算される。
このアーキテクチャは、コンプライアンス・コントロール・ストラテジーの開発を促進し、プラットフォーム間で同じ実装を変更せずにデプロイできるようにする。
参照コントローラ、ハイレベルタスクインタフェース、各種マニピュレータの例構成を含む完全なフレームワークはオープンソースである。
基準カルテシアンインピーダンスコントローラは、回転変換および回転剛性及び減衰によるタスク依存コンプライアンスをサポートし、ロボットベースやTCPフレームに固定されたままではなく、局所的なタスク形状に従って主コンプライアンス方向をオンラインで更新することができる。
これは特にコンタクトリッチな操作において重要であり、タスクの実行を通して、望ましい動作方向、制約方向、コンプライアンス方向が変化する可能性がある。
実ロボット実験は、接触リッチな操作におけるタスク依存のコンプライアンスを示し、シミュレーションでは、異なる運動特性と動的特性を持つマニピュレータ間のポータビリティを示す。
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