GeoDEx：力不确定性下触觉灵巧与外部操作的统一几何框架

使机器人能够检测接触并测量交互力的触觉，使其能够执行诸如抓取易碎物体或使用工具等具有挑战性的任务。理论上，触觉传感器可以赋予机器人此类能力。然而，由于潜在的标定挑战和噪声，所测力的精度无法与力传感器相媲美。这限制了这些传感器在需要力控制的操作应用中所能提供的价值。在本文中，我们介绍了 GeoDEx，这是一个使用平面、锥体和椭球等几何基元的统一估计、规划和控制框架，它使得在存在不确定力读数的情况下能够进行灵巧操作以及外部操作。通过各种实验结果，我们表明，虽然依赖来自触觉传感器的直接但不准确且含噪的力读数会导致不稳定或失败的操作，但我们的方法能够成功抓取不同物体并进行外部操作。此外，与直接使用 SOCP（二阶锥规划）运行优化相比，使用我们的框架进行规划和力估计实现了 14 倍的加速。