Procedimiento Geométrico para la Síntesis Automática de Prensiones con Equilibrio de Fuerzas de Cuatro Dedos sobre Objetos Poliédricos

Abstract

[EN] The synthesis of Force-Closure Grasps is one of the fundamental problems in the grasp and manipulation of objects by means of mechanical hands. In this work a geometric method to determine force-closure grasps on polyhedral objects is presented. First the sets of faces whose relative orientations and positions allow obtaining force-closure grasps (concurrent prensiones, flat-pencils and regulus) are determined. Second, these sets are evaluated using a quality function and the best one is selected for the grasp; and third, on the selected set faces the fingertip contact points are determined such that they assure the force-closure property. This method is based on geometric operation in the 3D physical space and do not present iterative loops. The article includes a comparison of the resulting grasps with the optimum ones in different cases.

[ES] La síntesis de prensiones con equilibrio de fuerzas es uno de los problemas fundamentales en la prensión y manipulación de objetos mediante garras mecánicas. En este trabajo se presenta un método geométrico para determinar prensiones con equilibrio de fuerzas sobre objetos poliédricos. Primero se determinan los conjuntos de cuatro caras cuyas orientaciones y posiciones relativas permiten obtener prensiones con equilibrio de fuerzas (prensiones concurrentes, flat-pencils y regulus), a continuación, de entre estos conjuntos se selecciona para la prensión aquel que maximiza una medida de calidad y, finalmente, sobre el conjunto de caras seleccionado se determinan los puntos de contacto dedo-objeto tal que aseguren una prensión con equilibrio de fuerzas. El artículo incluye ejemplos y comparaciones de las prensiones obtenidas mediante este procedimiento con las óptimas en cada caso.