ContactSDF: 利用有符号距离函数作为灵巧操作的多接触模型
机器人学
2025-03-21 v2
摘要
本文提出 ContactSDF，一种利用有符号距离函数（SDF）来近似多接触模型的方法，包括碰撞检测和时间步进 routines。ContactSDF 首先利用物体的支撑平面表示建立 SDF 以进行碰撞检测，然后利用生成的接触对偶锥构建第二个 SDF，用于时间步进预测下一状态。这两个 SDF 共同构建了一个可微分且封闭形式的多接触动力学模型，用于状态预测，从而支持高效模型学习与优化，适用于接触密集型操作。我们进行了大量仿真实验以验证 ContactSDF 在模型学习和灵巧操作实时控制方面的有效性。我们进一步在 Allegro 硬件手上评估了 ContactSDF 的掌心重定向任务。结果表明，经过约 2 分钟的硬件学习，ContactSDF 以 30–60 Hz 的频率实现了高质量的灵巧操作。项目页面 https://yangwen-1102.github.io/contactsdf.github.io/
引用
@article{arxiv.2408.09612,
title = {ContactSDF: Signed Distance Functions as Multi-Contact Models for Dexterous Manipulation},
author = {Wen Yang and Wanxin Jin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.09612},
year = {2025}
}