使用紧致凸松弛的多模态操作分层富接触轨迹优化

通过接触设计操作轨迹具有挑战性，因为它需要同时推理物体和机器人的轨迹以及复杂的接触序列。在本文中，我们提出了一个新颖的框架，能够高效地同时为富接触操作设计机器人、物体和接触的轨迹。我们提出了一个分层优化框架，其中混合整数线性规划（MILP）使用近似动力学约束来选择机器人与物体之间的最优接触，然后非线性规划（NLP）在考虑完整非线性约束的情况下优化机器人（多个）和物体的轨迹。我们提出了一种使用二进制编码技术的双线性约束的凸松弛，使得 MILP 能够以更好的计算复杂度提供更紧致的解。所提出的框架在各种操作任务上进行了评估，它能够推理复杂的多接触交互，同时提供计算优势。我们还在使用双臂机器人系统的硬件实验中展示了我们的框架。总结本文和硬件实验的视频可在 https://youtu.be/s2S1Eg5RsRE?si=chPkftz_a3NAHxLq 找到。