BaRiFlex：面向机器人学习的兼具多功能性与碰撞鲁棒性的机器人夹爪

我们提出了一种新的机器人手部设计方法，特别适合成功实施机器人学习方法以完成人类日常环境中的任务。我们推出了 BaRiFlex，这是一种创新的夹爪设计，可缓解机器人学习过程中因意外接触和碰撞造成的问题，为学习过程提供鲁棒性、抓取多功能性、任务多功能性及简便性。这一成果得益于低惯量执行器的引入（提供了高反向驱动能力），以及刚性与柔性材料的战略性组合（增强了多功能性及夹爪对意外碰撞的恢复力）。此外，柔性 Fin-Ray 连杆与刚性连杆的集成使得夹爪既能执行顺应性抓取，又能实现精确捏取。我们进行了严格的性能测试，以表征这款新型夹爪的顺应性、耐久性、抓取与任务多功能性及精度。我们还将 BaRiFlex 集成到 7 自由度 Franka Emika Panda 机械臂上，以评估其支持试错（强化学习）训练过程的能力。随后，我们将实验研究结果与使用原始刚性 Franka Hand 和参考型 Fin-Ray 软体夹爪获得的结果进行了比较，证明了我们开发的夹爪系统的卓越能力和优势。