Kineverse：一种用于模型无关移动操作的符号化关节模型框架

未来的服务机器人需要执行诸如“从冰箱里取牛奶”之类的抽象指令。为了将这些指令转化为可执行的计划，机器人需要深入的背景知识。关于与门和抽屉的交互，机器人需要可用于状态估计和运动规划的关节模型。现有框架将关节连接建模为棱柱或旋转等抽象概念，但并未提供这些连接的可用于计算的参数化模型。在本文中，我们引入了一种新颖的框架，该框架使用符号数学表达式以统一且可扩展的方式对关节结构——机器人和物体 alike——进行建模。我们提供了该框架的理论描述及其模型所支持的操作，并引入了一种在机器人应用中交换我们模型的架构，使其与环境观测一样灵活。为了展示我们方法的实用性，我们使用我们的实际实现 Kineverse 来解决状态估计和移动操作中的常见机器人任务，并进一步将其用于真实世界中的移动机器人操作。