EMMa：追跡（トラッキング）型レスキューロボットのためのエンドエフェクタ安定性志向モバイルマニピュレーション

Abstract

救助任務における追従型モバイルマニピュレータの自律運用では、ロボットの運動が到達可能で安全であることを保証するだけでなく、多様なタスク要求のもとでエンドエフェクタの操作を安定に維持することも必要です。しかし、既存の研究では、計画レベルおよび制御レベルの双方において、エンドエフェクタの運動特性の多くが見落とされてきました。本論文は、複雑な救助シナリオにおいてエンドエフェクタの安定した動作を実現するための、追従型モバイルマニピュレータ向け運動生成フレームワークを提案します。このフレームワークは、エンドエフェクタ状態とモバイルベース状態を結合する協調経路最適化モデルを定式化し、非線形性を緩和し計算複雑性を低減するためのコンパクトなコスト／制約表現を設計します。さらに、フィードフォワード補償とフィードバック制御（レギュレーション）を備えた分離型制御スキームを開発し、ロボットの協調経路追従を可能にします。救助シナリオに関する広範なシミュレーションおよび実環境実験により、提案フレームワークが、タスク成功率やエンドエフェクタ運動の安定性などの主要指標において、SOTA手法を一貫して上回ることが示されます。これにより、本フレームワークの有効性と、複雑なモバイルマニピュレーション課題に対する頑健性が検証されます。