鲁棒身体暴露(RoBE)：一种基于图的动力学建模方法用于在被褥覆盖的人体上操作毯子

机器人护理员有潜力改善许多需要身体协助者的生活质量。然而，为了协助躺在床上的人，机器人必须能够处理一个重大障碍：几乎总会覆盖人体的毯子或床单。我们提出了一种针对仰卧床上面部暴露目标的床上用品操作方法，首先学习布料动力学模型。然后，我们基于该模型进行优化，利用仅需在运行时提供的人体形状和姿态信息来揭开给定目标肢体。我们通过仿真和真实世界中的若干泛化评估表明，相对于几何和强化学习基线，该方法对变化具有更强的鲁棒性。我们进一步在一项有 12 名参与者的人体研究中评估了我们的方法，证明移动操作臂能够适应人体形状、尺寸、姿态和毯子配置的真实差异，揭开目标身体部位而不暴露身体其余部分。源代码和补充材料可在线获取。