柔软顺应的富接触头发操控与护理
机器人学
2025-10-28 v2
摘要
头发护理机器人有助于应对老年护理领域的劳动力短缺，同时使行动受限的人群能够维持与头发相关的自我认同。我们提出了 MOE-Hair，这是一个执行三项头发护理任务（轻拍头部、手指梳理和抓取头发）的软体机器人系统。该系统配备了一个腕载 RGBD 相机的线驱动软体机器人末端执行器（MOE），同时利用机械顺应性保障安全，并通过形变进行视觉力感知。在使用配备力传感器的人体模型头部进行的测试中，MOE 在抓取头发方面的效果与刚性夹爪相当，但施加的力显著更小。我们新颖的力估计方法结合了视觉形变数据和执行器的线张力来推断施加的力，与仅依赖执行器电流负载和仅依赖深度图像的基线相比，分别将感知误差降低了高达 60.1% 和 20.3%。一项有 12 名参与者的用户研究表明，在舒适度、有效性和施力适当性方面，参与者对 MOE-Hair 的偏好显著优于基线系统，且具有统计学意义。这些结果展示了软体机器人在富接触头发护理任务中的独特优势，同时强调了尽管系统具有内在顺应性，精确力控制依然十分重要。
引用
@article{arxiv.2501.02630,
title = {Soft and Compliant Contact-Rich Hair Manipulation and Care},
author = {Uksang Yoo and Nathaniel Dennler and Eliot Xing and Maja Matarić and Stefanos Nikolaidis and Jeffrey Ichnowski and Jean Oh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.02630},
year = {2025}
}