基于力反馈的最优机器人Velcro剥离
机器人学
2025-06-09 v1
摘要
我们研究了使用机器人操作臂从表面剥离Velcro带片的问题。该表面几何形状是任意且未知的。机器人仅可获取力反馈及其末端执行器位置。由于环境的部分可观测性以及传感器反馈的不完整性，这一问题具有挑战性。为解决此问题，我们首先基于准静力学假设建立简单的分析状态和动作模型。随后，我们研究状态完全可观测的情况，即Velcro和机器人状态均已知。对于此情况，我们以最小化总能耗为目标获得闭式最优解。接着，针对部分可观测的情况，我们设计了状态估计器，该估计器仅使用力和位置反馈估计 underlying state。然后，我们提出一种基于启发式的控制器，通过平衡探索性和利用性行为来高效剥离Velcro。最后，我们在具有复杂几何不确定性和传感器噪声的环境中评估了所提出的方法，实现了100%的成功率，并且在环境完全可观测时能耗的<80%增加，显著优于基线方法。
引用
@article{arxiv.2506.05812,
title = {Optimal Robotic Velcro Peeling with Force Feedback},
author = {Jiacheng Yuan and Changhyun Choi and Volkan Isler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.05812},
year = {2025}
}