Dexterous manipulation with a robotic hand

İnsan eli obje kavramadan hassas manipulasyona oldukça farklı fonksiyonları yerine getirebilmektedir. Bu işlemler gelişmiş anatomik el yapısının yanısıra motor korteksin büyük bir kısmını kullanan kontrol mekanizmasını da kullanmaktadır. Robotik bağlamında, esnek ve çevik manipülasyon en çok ihtiyaç duyulan becerilerdendeir. Basit manipülasyon görevleri kinematiği karmaşık olmayan tutucularla yapılabilmesine rağmen, kısıtlamalar yaygın olarak bilinmektedir. Bu sebeple, bu tezde, insansı bir robot el üzerinde çevik manipülasyon becerileri araştırılmıştır. Bu tezde birbiriyle alakalı iki manipülasyon becerisi araştırılmıştır. Çalışmanın ilk kısmında, sensörsüz bir kavrama yöntemi açıklanmıştır. İnsan elindeki yüksek hassasiyete sahip sensör geribeslemesi hassas kavrama için gerekli olsa da, güçlü kavrama için yüksek hassasiyet çoğu zaman ihtiyaç duyulmamaktadır. Karmaşık sensör kurulumlarına alternatif olarak, robotik kavrama için elin dinamik modeline ve dışsal kuvvet tahminine dayalı bir sensörsüz kavrama yöntemi geliştirilmiştir. Tahmin doğruluğu bir kuvvet sensörü kullanılarak onaylanmıştır ve önerilen yöntemle yumuşak veya sıkı kavrama yeteneklerinin gerçekleştirilebildiği görülmüştür. İkinci kısımda, çevik manipülasyon için heterojen insanlı-döngü kontrolü, robot kol ve elden oluşan bir sistem üzerinde incelenmiştir. Çalışmanın amacı, elle veya otomatik yörünge ayarlamanın mümkün olmadığı durumlarda, robota temel bir idare vererek idarenin karmaşık kısmının insandan elde edilebileceğini ve görev için gerekli otonom idarenin bulunabileceğini olarak göstermektir. İnsanlar zor görevleri düşük hızda öğrenebileceği ve öğrenimden sonra diğer tekniklerle idare geliştirilebildiği için bu yaklaşım çevik manipülasyon görevleri için özellikle uygundur. Yöntem, örnek olarak bir robot kolun insan tarafından kullanıldığı ve bir robot elin otonom çalışarak gerçekleştirdiği avuç-içi top çevirme görevinde gösterilmiştir. Sonuçlarda, karmaşık otonom idarelerin, karmaşık kısımlarını öğrenmeyi insana delege ederek, insan öğreniminden sonra otonom control idaresinin elde edilebilecği gösterilmiştir.