快速估计全局最优独立接触区域以实现鲁棒抓取与操作
机器人学
2025-06-11 v1
摘要
本工作提出了一种快速任意时刻算法，用于计算全局最优独立接触区域（ICRs）。ICRs 是这样一类区域：每个区域内存在一个接触点即可实现有效抓取。ICR 的位置可以为抓取与操作规划、学习和策略迁移提供指导。然而，现代应用中的 ICR 很少被探索，部分原因是计算它们的代价高昂，因为其搜索空间随接触数量呈指数增长。我们提出了一种基于增量 n 维 Delaunay 三角剖分的分治算法，能够在实时规划所需的时间内产生具有有界次优性的结果。本文给出了接触点位于同一平面内的抓取基础算法。实验表明，该算法在与其他抓取质量指标相比时有显著优势，在计算 ICR 的竞争方法上实现了 100 倍及以上的加速。我们探索了由 ICR 引导的策略的鲁棒性，并概述了推广到三维实现的路径。代码将在发表时公开，以促进进一步开发和应用。
引用
@article{arxiv.2506.08856,
title = {Fast Estimation of Globally Optimal Independent Contact Regions for Robust Grasping and Manipulation},
author = {Jonathan P. King and Harnoor Ahluwalia and Michael Zhang and Nancy S. Pollard},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.08856},
year = {2025}
}
备注
Submitted to IEEE Conference on Humanoid Robots