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仅利用成对接触测量对多指手进行自包含自动标定

机器人学 2024-01-09 v2

摘要

一种可在无额外外部传感器或工具情况下自动执行的自我包含标定过程是一项显著优势,尤其对于复杂机器人系统。在此,我们展示多指机器人手的运动学可仅通过将手指尖两两移动至接触来精确标定。其唯一前提是灵敏的接触检测,例如通过关节中的力矩传感(如我们的 DLR-Hand II)或触觉皮肤。给定关节构型的测量函数是建模指尖几何之间的距离,但实际测量恒为零。在深入分析里,我们证明这种基于接触的标定确定了用手操纵物体所需的所有量,即指尖的差向量,并且其灵敏度与利用外部视觉跟踪系统和标记点的标定相当。我们描述了完整的标定方案,包括最优样本关节构型的选择,以及在初始运动学不确定下用于接触搜索的运动。在力矩控制四指 DLR-Hand II 的真实标定实验中,最大误差可从 17.7mm 降低到仅 3.7mm。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.03957,
  title  = {Self-Contained and Automatic Calibration of a Multi-Fingered Hand Using Only Pairwise Contact Measurements},
  author = {Johannes Tenhumberg and Leon Sievers and Berthold Bäuml},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.03957},
  year   = {2024}
}

备注

Presented at the 2023 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots