通过分层接触探索增强机器人操作的灵巧性
机器人学
2023-11-09 v2
摘要
由于接触引入的非平滑性、精细的复杂运动以及不断变化的环境，规划机器人灵巧性具有挑战性。我们提出一种用于灵巧机器人操作的分层规划框架（HiDex）。该框架通过利用接触来探索手中与外在灵巧性。它生成刚体运动与复杂接触序列。我们的框架基于蒙特卡洛树搜索并具有三个层级：1）规划物体运动与环境接触模式；2）规划机器人接触；3）路径评估与控制优化。该框架提供两个主要优势。首先，它允许对由接触创建的高维复杂空间进行高效全局推理。它解决了需要灵巧性的多样化操作任务，包括内在（使用手指）与外在（也使用环境）灵巧性，大多在数秒内完成。其次，我们的框架允许在任务力学与模型中融入专家知识与可定制设置。它只需微小修改即可适配不同场景与机器人。因此，它为各类操作任务提供了灵活且可泛化的解决方案。作为示例，我们分析了 7 种手部构型与 15 种场景上的结果。我们在两个机器人平台上展示了 8 项任务。
引用
@article{arxiv.2307.00383,
title = {Enhancing Dexterity in Robotic Manipulation via Hierarchical Contact Exploration},
author = {Xianyi Cheng and Sarvesh Patil and Zeynep Temel and Oliver Kroemer and Matthew T. Mason},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.00383},
year = {2023}
}
备注
The IEEE Robotics and Automation Letters