基于接触流形抽样的准确姿态估计用于复杂几何形状的安全插针-孔插入
机器人学
2025-07-08 v1
摘要
机器人装配具有紧密间隙的复杂非凸几何形状仍是一个具有挑战性的问题，要求精确的状态估计才能实现成功插入。在本工作中，我们提出了一种仅依赖接触状态来估计 peg 相对于孔位的完整 SE(3) 位姿的新型框架。该方法通过仅需 6 秒的在线执行构建接触状态的在线子流形，然后映射到离线接触流形进行精确位姿估计。我们展示，在没有此类状态估计的情况下，机器人会风险卡死和施加过大力量，可能造成损坏。我们在五个具有 0.1 到 1.0 毫米间隙的工业相关复杂几何形状上进行评估，实现了 96.7% 的成功率——这是不进行状态估计的基于原始方法插入的 6 倍改进。此外，我们分析了插入力和总插入时间，表明该方法显著降低了平均 wrench，实现更安全更高效的装配。
引用
@article{arxiv.2507.03925,
title = {Accurate Pose Estimation Using Contact Manifold Sampling for Safe Peg-in-Hole Insertion of Complex Geometries},
author = {Abhay Negi and Omey M. Manyar and Dhanush K. Penmetsa and Satyandra K. Gupta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.03925},
year = {2025}
}
备注
Accepted in IEEE CASE 2025 (https://2025.ieeecase.org/). 8 pages with 6 figures