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TacPalm:一种生物仿生光触觉掌部的软型抓取器用于稳定精确抓取

机器人学 2024-10-07 v1

摘要

在家庭和工厂等环境中操作fragile物体需要稳定、温柔的抓取以及精确、安全的放置。与传统刚性抓取器相比,使用软型抓取器可降低控制复杂度并降低损坏物体的风险。然而,在不牺牲手指灵活性和适应性的前提下,将基于相机的光触觉传感集成到软型抓取器中,同时确保触觉感知精度不受软型结构在接触物体时被动变形的影响,仍具有挑战性。本文构建了一个模块化的两指软型抓取器,将3D打印的光触觉传感器(TacTip)集成到掌部。我们提出了包括三种功能的软抓取策略:轻度接触检测、抓取姿态调整和失去接触检测,以实现对形状和尺寸各异的物体进行稳定抓取和精确放置。我们分别测试了人工物体和日常用品。通过依次实现这三种功能,抓取成功率从未使用任何功能时的45%,增加轻度接触检测后达到59%,加入抓取姿态调整后达到90%,最终在加入失去接触检测后达到97%,实现亚毫米级的放置精度。总体而言,本工作证明了将光触觉传感器集成到软型抓取器掌部的可行性和实用性,适用于各种类型的软型操作器。该提出的抓取策略在fragile产品加工和家庭助理等领域具有潜在应用前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.15239,
  title  = {TacPalm: A Soft Gripper with a Biomimetic Optical Tactile Palm for Stable Precise Grasping},
  author = {Xuyang Zhang and Tianqi Yang and Dandan Zhang and Nathan F. Lepora},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.15239},
  year   = {2024}
}