論文の概要: Manipulation with Stability Guarantees: Linear Deformable Objects with Non-negligible Physical Response Grasped at Multiple Location
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.26004v1
- Date: Tue, 22 Sep 2026 11:07:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-23 18:04:04.33875
- Title: Manipulation with Stability Guarantees: Linear Deformable Objects with Non-negligible Physical Response Grasped at Multiple Location
- Title（参考訳）: 安定保証を用いた操作:複数の位置で非無視的物理応答を持つ線形変形可能な物体
- Abstract要約: 本稿では,形状制御問題としてオブジェクトダイナミクスとリキャスト操作を考慮に入れたクローズドループ制御アーキテクチャを提案する。
制御は、物体に沿った複数の固定点に適用される力とトルクを調節することで達成される。
本手法は,オンライン形状推定を用いた実時間閉ループ実装により実験的に検証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.825384271907822
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Most research on the manipulation of deformable objects focuses on lightweight systems with negligible mechanical response, effectively restricting attention to quasi-static regimes. This assumption excludes a broad class of practically relevant objects, such as hoses, pipes, and wiring harnesses, whose dynamics cannot be ignored during manipulation. In this work, we address this limitation by introducing a closed-loop control architecture that explicitly accounts for object dynamics and recasts manipulation as a shape-regulation problem. Control is achieved by modulating forces and torques applied at multiple fixed points along the object. This approach builds on three methodological contributions: a fully dynamic model of linear deformable objects based on discrete strain parameterizations; an extension of the notion of actuation coordinates to SE(3), yielding a structured and inherently underactuated control architecture; and nonlinear feedback strategies providing explicit conditions for steady-state convergence to desired configurations. Extensive simulations on representative manipulation tasks demonstrate the performance gains enabled by the proposed modelbased formulation. We finally validate the approach experimentally through a real-time closed-loop implementation with online shape estimation, confirming its practical feasibility and effectiveness
- Abstract（参考訳）: 変形可能な物体の操作に関するほとんどの研究は、無視可能な機械的応答を持つ軽量システムに焦点を当て、準静電状態への注意を効果的に制限している。
この仮定は、操作中に力学を無視できないホース、パイプ、配線ハーネスなど、実用的なオブジェクトの幅広いクラスを除外する。
本研究では,形状制御問題としてオブジェクトの動的性やリキャスト操作を明示的に考慮したクローズドループ制御アーキテクチャを導入することで,この制限に対処する。
制御は、物体に沿った複数の固定点に適用される力とトルクを調節することで達成される。
このアプローチは, 離散ひずみパラメータ化に基づく線形変形可能なオブジェクトの完全な動的モデル, SE(3) へのアクティベーション座標の概念の拡張, 構造的かつ本質的に不活性な制御アーキテクチャ, および所望の構成に対する定常収束の明確な条件を提供する非線形フィードバック戦略の3つの方法に基づく。
代表操作タスクの広範囲なシミュレーションは、提案したモデルに基づく定式化によって実現された性能向上を示す。
オンライン形状推定を用いた実時間クローズドループ実装により,提案手法を実験的に検証し,その有効性と有効性を確認した。
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