用于从杂乱堆中抓取目标物体的触觉引导辅助遥操作方案

本文提出了一种用于从杂乱环境中到达并抓取目标物体的辅助遥操作框架。具体而言，所开发的系统允许操作员从杂乱堆中选择一个物体并轻松抓取，系统辅助选择最佳抓取并引导操作员到达该物体。为此，我们提出了一种物体位姿估计方案、一种动态抓取重排序策略以及一种到达即抓取混合力/位置轨迹引导控制器。我们将它们与我们先前的 SpectGRASP 抓取规划器集成到一个经典双边遥操作系统中，该系统允许使用触觉装置控制机器人，同时向操作员提供力反馈。对于用户选择的物体，我们的系统首先识别堆中的物体并估计其完整的六自由度（DoF）位姿。然后，SpectGRASP 为该物体生成一组有序、无碰撞的抓取。基于机器人夹爪的当前位置，所提出的抓取重排序策略动态更新最佳抓取。在辅助模式下，混合控制器沿到达即抓取轨迹生成零力-力矩路径，同时自动控制系统姿态。我们使用触觉装置和带有两指夹爪的 7-DoF 协作机器人进行了真实世界实验，以验证我们遥操作系统的各个组件及其整体功能。所得结果证明了我们的系统在辅助人类清理杂乱场景方面的有效性。