ShapeForce：低成本软式机器人手腕用于接触丰富的操控
机器人学
2025-12-12 v2
摘要
接触反馈对于接触丰富的机器人操控至关重要，因为它允许机器人检测细微的交互变化并作出相应调整。六轴力扭矩传感器常用于获取接触反馈，但其高成本和脆弱性使许多研究者在接触丰富的任务中不愿采用。为提供更具成本效益且易于获取的接触反馈来源，我们提出了 ShapeForce，一种低成本、即插即用的软式手腕，可为接触丰富的机器人操控提供类似力的信号。灵感来源于人类依赖接触中相对力变化而非精确力量大小的直觉，ShapeForce 将外部力和扭矩转换为其顺应核心的可测量变形，通过基于标记的姿态跟踪估计并转换为类似力的信号。我们的设计无需校准或专用电子设备即可获得精确数值，仅聚焦于捕获足以实现接触丰富操控的力和扭矩变化。广泛的实验在多样化的接触丰富任务和操控策略上表明，ShapeForce 在成本极低的情况下 delivers 性能相当于六轴力扭矩传感器。
引用
@article{arxiv.2511.19955,
title = {ShapeForce: Low-Cost Soft Robotic Wrist for Contact-Rich Manipulation},
author = {Jinxuan Zhu and Zihao Yan and Yangyu Xiao and Jingxiang Guo and Chenrui Tie and Xinyi Cao and Yuhang Zheng and Lin Shao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.19955},
year = {2025}
}