允许机器人目标到达中的安全接触：操作空间与零空间中的规划与跟踪

近年来，机器人操作取得了令人印象深刻的成果。尽管许多研究致力于生成无碰撞参考信号，但很少有工作允许机器人本体与环境之间的安全接触。然而，在人类日常操作中，手臂与障碍物的接触是普遍甚至必要的。本文研究了在机器人操作中允许安全接触的好处，并主张在操作空间和零空间中生成并跟踪柔顺参考信号。此外，为优化允许碰撞的轨迹，我们提出了一种结合基于采样与基于梯度方法的混合求解器。我们在五种具有不同碰撞条件的仿真与真实环境中，于目标到达任务上评估了所提方法。我们表明，允许安全接触提高了目标到达效率，并在无法施加无碰撞约束的高碰撞场景中提供了可行解。此外，我们证明了在操作空间之外于零空间中进行规划可提升轨迹安全性。