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仿人机械手灵活性基准测试

机器人学 2026-04-13 v1

摘要

灵活性是 anthropomorphic 机器人手设计与评估中的核心概念,但定义模糊。在实际应用中,该术语使用不一致,不同系统在不同的标准下进行评估,导致跨设计的有意义比较困难。这凸显了需要以可衡量结果为依据,而非代理指标,对灵活性进行统一、基于绩效的定义的重要性。在本工作中,我们引入了 POMDAR,这是一个全面的灵活性基准测试,将灵活性形式化为结构化操作和抓取运动任务性能的度量。该基准测试源自人类运动控制中已建立的分类学,既在真实世界环境中实现,也在仿真中实现,包含四种操作配置:垂直配置、水平配置、连续旋转和纯抓取。任务设计包含机械支架以约束任务运动、抑制补偿策略,并实现无歧义的度量。我们定义了一种量化评分指标,结合任务正确性和执行速度,实际上将灵活性衡量为吞吐量。这使不同手设计的客观、可重复、可解释的评估成为可能。POMDAR 提供了一个开源的、标准化的、以分类学为依据的基准测试,用于一致地比较和评估仿人机器人手,以促进灵活操作平台的系统性进步。CAD、仿真文件以及评估视频均可在 https://srl-ethz.github.io/POMDAR/ 公开获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.09294,
  title  = {A Benchmark of Dexterity for Anthropomorphic Robotic Hands},
  author = {Davide Liconti and Yuning Zhou and Yasunori Toshimitsu and Ronan Hinchet and Robert K. Katzschmann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.09294},
  year   = {2026}
}