IPC-GraspSim：基于增量势接触模型缩小平行夹爪抓取中的仿真到现实差距
机器人学
2022-03-03 v2
摘要
准确模拟物体在抓取过程中是被稳固提起还是掉落是一个长期存在的仿真到现实（Sim2Real）挑战。由于软顺应性夹爪尖端能够增加夹爪与待操作物体之间的接触面积和摩擦力，其几乎被普遍用于平行夹爪机器人夹持器。然而，顺应性表面与刚性物体之间的相互作用素来难以建模。我们提出了IPC-GraspSim，一种新颖的抓取模拟器，它扩展了增量势接触（Incremental Potential Contact, IPC）——一种2020年为计算机图形学开发的高精度碰撞与形变模型。IPC-GraspSim对顺应性夹爪尖端的动力学与形变进行建模，以缩小机器人抓取的仿真到现实差距。我们使用一组跨越16个对抗性物体、共计2000次物理抓取的测试对IPC-GraspSim进行评估，在这些物体上解析模型表现不佳。与解析准静态接触模型（软点接触、REACH、6DFC）和动态抓取模拟器（带FleX的Isaac Gym）相比，结果表明IPC-GraspSim能以更高的精确率与召回率（F1 = 0.85）预测鲁棒性。IPC-GraspSim相较解析基线将F1分数提高0.03至0.20，较Isaac Gym提高0.09，其代价分别是多耗费8000倍和1.5倍的计算时间。所有数据、代码、视频与补充材料可在 https://sites.google.com/berkeley.edu/ipcgraspsim 获取。
引用
@article{arxiv.2111.01391,
title = {IPC-GraspSim: Reducing the Sim2Real Gap for Parallel-Jaw Grasping with the Incremental Potential Contact Model},
author = {Chung Min Kim and Michael Danielczuk and Isabella Huang and Ken Goldberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.01391},
year = {2022}
}