Establishment of a method for constructing a low-dimensional representation of deformable linear object and a method for motion planning

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19791
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: Yamazaki Kimitoshi 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (00521254)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: 紐状柔軟物 / 操作 / 潜在空間 / 形状表現 / 操作計画

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to establish a method of knowledge representation and motion planning for the manipulation of deformable linear objects (DLO) for automatic machines. We proposed a method for constructing a latent space using GAN, a method for finding the shape of an arbitrary DLO shape in the latent space, and a method for finding the continuous shape change of a desired DLO in the latent space. The appropriateness of the proposed methods was confirmed through verification mainly by simulation.

Free Research Field

知能ロボティクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果は次のことを示唆している．(1)紐状柔軟物の形状は抽象化した変数空間上で表現することができる．それにより，紐状柔軟物の形状や性質が複雑になるほど表現するためのコストが高くなるという問題を避けられる可能性がある．(2)入力形状を目標形状へ遷移させるための操作を得る方法として，表現空間内で様々な経路を作成しておきそれらを接続・修正する，という方針は実現しうる．それにより操作計画を高速に実現するとともに，紐状柔軟物の物理特性の違いに対応できる可能性がある．
これらにより，現実世界において自動機械の操作対象となりうる紐状柔軟物を大幅に拡張できる可能性がある．