一种基于位姿与切向力的触觉机器人系统用于物体跟踪、表面跟随与物体推动

触觉感知是机器人学中一种关键的感知模态，尤其在需要精确操控以及与其他物体安全交互的场景中。以往该领域的研究广泛聚焦于接触位姿的触觉感知，因为这是遍历物体表面或边缘、操控物体或沿预定路径推动物体等任务所需的重要能力。而对于物体跟踪与操控等任务同样所需的重要能力——接触后切向力的估计——却很少受到关注。事实上，接触后切向力常被视为一种“干扰变量”，并在可能时被剔除，因为它会对接触位姿估计等其他类型的触觉感知产生不利影响。本文提出一种触觉机器人系统，可同时估计接触位姿与接触后切向力，并利用该信息控制其与其他物体的交互。此外，与过去所用的逐步、位置控制系统不同，我们的新系统能够以平滑且连续的方式与其他物体交互。我们通过多种不同的控制器配置，在物体跟踪、表面跟随、单臂物体推动和双臂物体推动等任务上展示了新系统的能力。