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基于语义视觉注意的足部与衣物状态估计的贴身衣物辅助穿戴

机器人学 2026-01-27 v2

摘要

随着人口持续老龄化,预计未来将出现护理人员短缺。辅助穿戴,特别是对于社会参与机会至关重要。尤其是穿戴袜子等紧身衣物仍然具有挑战性,因为这需要精细的力调节来处理与皮肤的摩擦或钩挂,同时还要考虑衣物的形状和位置。本研究引入了一种方法,该方法使用多模态信息,不仅包括机器人的相机图像、关节角度、关节力矩,还包括触觉力,以实现能够适应人类个体差异的适当力交互。此外,通过引入基于物体概念的语义信息,而非仅依赖RGB数据,该方法可以泛化到未见过的脚部和背景。此外,结合深度数据有助于推断袜子与脚之间的相对空间关系。为了验证其语义物体概念化的能力并确保安全,使用人体模型收集了训练数据,随后在人类受试者上进行了实验。在实验中,机器人成功适应了先前未见的人类脚部,并能够为10名参与者穿上袜子,成功率高于Action Chunking with Transformer和扩散策略。这些结果表明,所提出的模型可以估计衣物和脚的状态,从而实现对紧身衣物的精确辅助穿戴。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.03400,
  title  = {Close-Fitting Dressing Assistance Based on State Estimation of Feet and Garments with Semantic-based Visual Attention},
  author = {Takuma Tsukakoshi and Tamon Miyake and Tetsuya Ogata and Yushi Wang and Takumi Akaishi and Shigeki Sugano},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.03400},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted at RA-L, 2026