Keep it Upright: Model Predictive Control for Nonprehensile Object Transportation with Obstacle Avoidance on a Mobile Manipulator
Notice bibliographique
Résumé
We consider a nonprehensile manipulation task in which a mobile manipulator must balance objects on its end effector without grasping them -- known as the waiter's problem -- and move to a desired location while avoiding static and dynamic obstacles. In constrast to existing approaches, our focus is on fast online planning in response to new and changing environments. Our main contribution is a whole-body constrained model predictive controller (MPC) for a mobile manipulator that balances objects and avoids collisions. Furthermore, we propose planning using the minimum statically-feasible friction coefficients, which provides robustness to frictional uncertainty and other force disturbances while also substantially reducing the compute time required to update the MPC policy. Simulations and hardware experiments on a velocity-controlled mobile manipulator with up to seven balanced objects, stacked objects, and various obstacles show that our approach can handle a variety of conditions that have not been previously demonstrated, with end effector speeds and accelerations up to 2.0 m/s and 7.9 m/s$^2$, respectively. Notably, we demonstrate a projectile avoidance task in which the robot avoids a thrown ball while balancing a tall bottle.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».