論文の概要: Learning-Enhanced Observer for Sensorless Task-Null-Space Compliant Control
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.28769v1
- Date: Tue, 20 Oct 2026 18:08:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-23 00:40:06.114462
- Title: Learning-Enhanced Observer for Sensorless Task-Null-Space Compliant Control
- Title(参考訳): センサレスタスク数空間対応制御のための学習強化オブザーバ
- Abstract要約: 本稿では,ロバストレンチオブザーバとハイブリッドポーズとフォースコントローラを組み合わせた新しいフレームワークを提案する。
pHRIタスクでは、ロボットは人間の妨害に対するコンプライアンスを維持しながら、タスク空間の動きを頑健に行うことが期待されている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.381837267178572
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This paper presents a novel framework integrating a robust wrench observer with a hybrid pose and force controller for physical Human-Robot Interaction (pHRI). In pHRI tasks, robots are expected to perform task-space motions robustly while remaining compliance with human disturbance, which proposes distinct control objectives. Most existing approaches focus mainly on either robustness or compliance and rely on force sensors for real-time tracking. To address these limitations, we propose a novel framework with the following key contributions. Firstly, a neural network (NN) is trained to improve the observer performance by compensating for system friction and unmodeled dynamics. Secondly, a task-null-space decomposition is applied to separate the joint velocity and reduce the effect of the human disturbance on the observer. Finally, a hybrid pose and force controller is introduced to achieve the end-effector pose and force tracking. Experimental results demonstrate that the proposed framework provides robust and accurate wrench estimation while maintaining reliable pose and force tracking performance. The proposed approach offers an effective solution and framework for pHRI without the need of force/torque sensor measurements which can be applied to many robotic manipulator platforms which do not have force/torque sensors.
- Abstract(参考訳): 本稿では,ロバストレンチオブザーバとハイブリッドポーズと物理ロボットインタラクションのための力制御機構を組み合わせた新しいフレームワークを提案する。
pHRIタスクでは、ロボットは人間の外乱へのコンプライアンスを維持しながら、タスク空間の動きを頑健に行うことが期待されている。
既存のアプローチのほとんどは、堅牢性またはコンプライアンスに重点を置いており、リアルタイムトラッキングにはフォースセンサーに依存している。
これらの制約に対処するため、以下の重要な貢献をした新しいフレームワークを提案する。
まず、ニューラルネットワーク(NN)は、システムの摩擦と非モデル力学を補償することにより、オブザーバのパフォーマンスを改善するために訓練される。
次に、タスク-ヌル空間分解を適用し、関節速度を分離し、観察者に対する人間の乱れの影響を低減する。
最後に、エンドエフェクタポーズとフォーストラッキングを達成するためにハイブリッドポーズとフォースコントローラを導入する。
実験結果から,提案フレームワークは信頼性の高いポーズと力追跡性能を維持しつつ,堅牢かつ正確なレンチ推定を提供することが示された。
提案手法は、力/トルクセンサを持たない多くのロボットマニピュレータプラットフォームに適用可能な、力/トルクセンサ測定を必要とせずに、pHRIに効果的なソリューションとフレームワークを提供する。
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