F1 Hand：一种用于精细遥操作与自主抓取的多功能固定手指夹爪
机器人学
2022-05-17 v1
摘要
遥操作常受限于操作者在机器人与环境交互时作出反应和预测其行为的能力。例如，要抓取桌面上的小物体，遥操作者需要在手指闭合前预测指尖位置，以避免其撞击桌面。为此，我们开发了 F1 hand——一种利用固定手指辅助遥操作的单电机夹爪。该手能够抓取薄如回形针、以及又重又大如无线钻的物体。通过更换不同形状的固定手指，可扩展该手的应用范围。这种灵活性使该手具有高度通用性，同时开发简便且成本低廉。然而，由于该手非对称的结构与驱动方式异于常规，通常的抓取策略不再适用。因而，我们提出了一种通过利用整个手臂的运动来近似驱动对称性的控制器。我们将 F1 hand 及其控制器与原版 Toyota Human Support Robot (HSR) 夹爪在遥操作中进行了并排比较，使用了来自 YCB 数据集的 22 个物体及小物体。抓取时间与峰值接触力分别降低了 20% 和 70%，同时成功率提高了 5%。使用现成的抓取位姿估计器进行自主抓取时，该系统达到了与原版 HSR 夹爪相近的成功率，约为 80%。
引用
@article{arxiv.2205.07066,
title = {F1 Hand: A Versatile Fixed-Finger Gripper for Delicate Teleoperation and Autonomous Grasping},
author = {Guilherme Maeda and Naoki Fukaya and Shin-ichi Maeda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.07066},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication at the IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L)