論文の概要: Scale-Invariant Manipulability Shape Tracking Across Heterogeneous Manipulators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.36784v1
- Date: Tue, 29 Sep 2026 05:56:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-30 21:28:47.223545
- Title: Scale-Invariant Manipulability Shape Tracking Across Heterogeneous Manipulators
- Title(参考訳): 不均一マニピュレータ間のスケール不変マニピュラ形状追跡
- Abstract要約: スケール不変なマニピュラの形状追跡法を提案する。
提案手法は,9.30×10-5の終端形状距離をスケールチューニングなしで達成する。
同時に作業を行う人間に対して, 提案手法は, 全4ロボットの目標となるXに沿って, 二重力の伸長形状を出力する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.674310487759833
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: When transferring manipulability across systems with different sizes and kinematic structures, matching absolute ellipsoid scale may be unnecessary when the goal is to reproduce orientation and semi-axis length ratios. Full-matrix tracking, however, penalizes both shape and absolute-scale differences, even when only shape matching is required. We therefore propose a scale-invariant manipulability shape-tracking method that treats matrices differing only by a positive scalar factor as equivalent and uses their unit-determinant representatives. We derive the differential of the unit-determinant shape representative and an orthonormal coordinate representation of the tangent tracking residual under the affine-invariant Riemannian metric (AIRM). The resulting scale-invariant objective is integrated with position and end-effector direction tasks in a constrained joint-velocity quadratic program. Simulations with four heterogeneous robots evaluate robot-to-robot and human-to-robot transfer. On three followers, the proposed method achieves endpoint shape distances of 9.30 x 10^-5 without scale tuning. With robot-specific target scales tuned during motion, the Full method retains endpoint axis-ratio errors of 0.19-0.31 on KR500 and UR20. For human reaching with concurrent tasks, the proposed method yields dual force shapes elongated along X like the human target on all four robots, with endpoint position errors of 2.4-5.6% of reference arm length versus up to 75% for the Full method tracking the original human ellipsoid.
- Abstract(参考訳): 異なる大きさと運動構造を持つ系間でマニピュラビリティを伝達する場合、ゴールが向きと半軸の長さ比を再現するときに絶対楕円体スケールに一致することは不要である。
しかし、フルマトリクス追跡は、形状マッチングのみを必要とする場合でも、形状と絶対スケールの違いの両方を罰する。
そこで本研究では,正のスカラー係数のみが異なる行列を等価として扱うスケール不変マニピュラ形状追跡法を提案する。
アフィン不変リーマン計量(AIRM)の下では,単位行列形代表の微分と,接追跡残差の正規正規座標表現を導出する。
結果のスケール不変性は、制約付き共同速度2次プログラムにおける位置および端効果の方向タスクと統合される。
4つの異種ロボットによるシミュレーションは、ロボット間移動と人間間移動を評価する。
提案手法は3つの追従者に対して,9.30×10^-5の終端形状距離をスケールチューニングなしで達成する。
ロボット固有の目標スケールが運動中に調整された場合、Full法はKR500とUR20で0.19-0.31の終端軸誤差を保持する。
同時に作業を行う人間に対して,提案手法は,Xに沿って伸びる2つの力の形状を全4ロボットの人間的対象としており,終端位置誤差は基準アーム長の2.4-5.6%,フルメソッドは75%である。
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