Kontrolle
Hand Kontrolle
Mehrere Controller wurden an der DLR Hand II getestet. Auf der Ebene der einzelnen Finger wurden kartesische und Gelenk-Impedanz-Controller implementiert. Auch die Kraftkontrolle wurde getestet. Auf der Ebene der koordinierten Steuerung für mehrere Finger wurde eine koordinierte Impedanzsteuerung auf die Impedanz des Objekts angewendet.
Erkennung der Kontaktpunkte an den Fingerspitzen
Beim Greifen und Manipulieren eines Objekts mit den Fingerspitzen ist die Position des Kontakts auf der Oberfläche der Finger entscheidend für die Bestimmung der Manipulationsbahnen sowie für die Berechnung der geeigneten Greifkraft. Am Institut für Robotik und Mechatronik wurde ein Algorithmus entwickelt, der es ermöglicht, diese Kontaktposition zu schätzen, auch wenn keine taktilen Sensoren vorhanden sind. Der Algorithmus basiert auf der Beobachtung, dass beim Greifen eines Objekts mit mehreren Fingern die Beweglichkeit des Objekts für die Manipulation mit der Hand begrenzt ist, so dass die Kontakte zwischen den Fingern und dem Objekt nicht abreißen. Diese begrenzte Bewegung kann genutzt werden, um die Position des Kontakts direkt oder während der laufenden Manipulation in einem Informationsfilter ähnlich der Kalman-Filterung zu schätzen und zu beobachten.
Erkennung des Kontaktpunkts auf dem Objekt und Lokalisierung des Objekts
Steht hingegen ein Modell eines gegriffenen Objekts zur Verfügung, z.B. aus den Messungen eines Laserentfernungsmessers, ist die Lage der Kontaktpunkte auf der Oberfläche für die Planung bestimmter Aufgaben wie das Einsetzen des Objekts in eine Schachtel oder ähnliches von Interesse. Es wurde ein Algorithmus entwickelt, um die Messungen oder Schätzungen der Kontaktstellen an den Fingerspitzen und die Oberflächennormale am Kontaktpunkt mit einem Objektmodell zu vergleichen. Es können Hypothesen für mögliche Kontaktstellen auf dem Objekt entwickelt und auf ihre Wahrscheinlichkeit getestet werden. Auf diese Weise können die wahrscheinlichsten Kontaktpositionen ermittelt werden. Dies kann auch ausgewertet werden, um die Position und Ausrichtung des Objekts in der greifenden Hand zu bestimmen.