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DexFruit:破折指尖操作与高斯溅写检查果实

机器人学 2025-12-09 v3

摘要

DexFruit 是一个机器人操作框架,能够实现对脆弱果实的温柔自主处理以及精确损伤评估。许多果实易碎且容易出 bruising,因此需要人类以谨慎的方式手动采收。本文通过使用光学触觉传感,展示了如何实现最小损伤的自主果实操作。我们表明,触觉导向的扩散策略在减少 bruising 以及采摘投放成功率方面均优于基线方法,测试对象包括草莓、番茄和黑莓。此外,我们引入了 FruitSplat,这是一种新型技术,用于通过 3D 高斯溅写 (3DGS) 表示和量化高分辨率 3D 损伤。现有损伤度量方法缺乏定量严谨性或需要昂贵设备。通过 FruitSplat,我们将 2D 草莓掩模以及 2D 瘀伤分割掩模蒸馏到 3DGS 表示中。该表示具有模块化和通用性,兼容任何相关的 2D 模型。总体而言,我们实现了 92% 的抓取策略成功率,视觉 bruising 降低最高 20%,在挑战性果实上抓取成功率提升最高 31%,并在三个测试果实上均显著优于基线方法。我们通过超过 630 次试验严格评估了这些结果。请访问我们的网站 https://dex-fruit.github.io。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.07118,
  title  = {DexFruit: Dexterous Manipulation and Gaussian Splatting Inspection of Fruit},
  author = {Aiden Swann and Alex Qiu and Matthew Strong and Angelina Zhang and Samuel Morstein and Kai Rayle and Monroe Kennedy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.07118},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 5 figures