针对抓取的SCAL：基于互补旋转与线性原型的环境自适应夹持
机器人学
2025-10-28 v1
摘要
本文提出一种基于槽约束自适应联轴器(SCAL)实现环境自适应抓取的方案，并在两种互补的指尖中实现：SCAL-R为旋转驱动设计，带有活动指尖，在接触后折叠 inward 以形成包围；SCAL-L为线性驱动设计，接触后被动打开以跨越宽或弱特征物体。两种指尖将表面跟随转化为向上提升分支，同时保持指尖姿态，从而实现对薄型或低剖面目标的提升，且所需感知和控制较少。通过PLA基3D打印制造了两指夹手。实验评估了(i)桌面上的保持接触的滑动和抓取提升，(ii)坡道协商后提升，以及(iii)通过主动包围(SCAL-R)或接触触发的被动打开(SCAL-L)处理厚重物体。在数十次小部件、盒子、罐子和胶卷的试验中，两种设计均实现了有限调校下的一致抓取。准静态分析提供了线性并列抓取和两点包围的闭式指尖力模型，为设计和运行提供几何感知指导。总体而言，结果表明两种设计在互补的工作区间内发挥作用，且通用且实用的路径实现了简单驱动下的稳健、环境自适应抓取。
引用
@article{arxiv.2510.22738,
title = {SCAL for Pinch-Lifting: Complementary Rotational and Linear Prototypes for Environment-Adaptive Grasping},
author = {Wentao Guo and Wenzeng Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.22738},
year = {2025}
}
备注
Preliminary version presented at the IROS 2025 CIM Workshop, where it was selected as a Best Demo Award (Finalist) and subsequently received the Best Demo Award after oral presentation