基于虚拟力的多 peg-in-hole 装配视觉伺服控制：紧耦合多操作臂系统
机器人学
2026-01-15 v2
摘要
多 peg-in-hole (MPiH) 装配是机器人装配中的基本任务之一。在大型部件的 MPiH 任务中，单个操作臂难以同时对齐多个远程 peg 和 hole， necessitating 紧耦合多操作臂系统。针对紧耦合多个操作臂的 MPiH 任务，我们提出一种仅使用每个操作臂单目内置相机以减少定位误差的协作视觉伺服控制框架。首先，我们训练了一个状态分类神经网络和一个定位神经网络。前者将 peg 和 hole 在图像中的状态划分为三类：遮挡、分离和重叠，而后者确定 peg 和 hole 在图像中的位置。基于上述发现，我们提出一种方法将多个操作臂的视觉特征整合到虚拟力中，这可以自然地与多操作臂系统的协作控制器集成。为泛化该方法对不同外观 hole 的适应性，我们在数据集生成过程中变化 hole 的外观。结果表明，考虑 hole 外观后，可提高分类准确率和定位精度。最终结果显示，我们的方法在双操作臂双 peg-in-hole 任务中实现了 100% 成功率， clearance 为 0.2 mm，且对相机标定误差具有鲁棒性。
关键词
引用
@article{arxiv.2407.10570,
title = {Virtual-force Based Visual Servo for Multiple Peg-in-Hole Assembly with Tightly Coupled Multi-Manipulator},
author = {Jiawei Zhang and Chengchao Bai and Wei Pan and Jifeng Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.10570},
year = {2026}
}
备注
8 pages, 11 figures, this paper has been published by IEEE Robotics and Automation Letters