基于接触反馈的盲操作框架
机器人学
2025-10-24 v1
摘要
在环境因杂乱、遮挡或光线不足而视觉不佳时，机器人常需执行操控任务——例如在水槽后方的阀门或拥挤货架上的开关。此类环境中，机器人需类似人类，依赖接触反馈区分自由空间与障碍物。许多环境具有显著结构先验（如管道横跨水槽），可用于预测未见结构。我们提出一个理论完备、实践高效的盲操框架，集成接触反馈与结构先验。框架包含三模块：(i) 基于联合扭矩感知的接触粒子滤波器检测并定位接触；(ii) 利用接触观测历史构建工作空间占用图，并通过学习预测器外推至未探索区域；(iii) 规划模块考虑接触定位误差与占用预测噪声，计算碰撞规避路径。我们在UR10e机械臂上进行仿真与实际测试，完成两项家务任务：(i) 在水槽旁管道环境中操控阀门；(ii) 从拥挤货架中取出目标物品。结果表明该框架可靠完成任务，较基线方法缩短完成时间最高可达2倍，消融实验确认各模块贡献。
引用
@article{arxiv.2510.20177,
title = {A Contact-Driven Framework for Manipulating in the Blind},
author = {Muhammad Suhail Saleem and Lai Yuan and Maxim Likhachev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.20177},
year = {2025}
}