操作与抓取
抓取规划
抓取规划,是机器人在动手之前要做的功课:观察一个物体,算出究竟该把每根手指放在哪里、手该以什么角度伸过去,才能抓得牢。你伸手去拿一支笔时根本不用想——手早就知道要落在笔杆上,而不是滑溜的笔尖上。机器人却得把这一切算出来。给定物体的形状和摆放位置,抓取规划会挑选出接触点和手的姿态,把一次冒险的伸手变成一次可靠的握持。
规划器通常会生成许多候选抓取,再给它们打分,留下最好的。一个好的候选要满足:它的接触点能抵抗来自任何方向的推动或扭转;手指真能够得着,而不会撞到桌子或物体本身;并且抓完之后,机器人正好处在一个便于接着提起和移动的舒服姿态。如今的系统常常从海量样本中学会这件事——摄像头看到物体,一个训练好的模型就提议从哪里下手——而经典的系统则直接根据形状的几何来推理。
抓取规划之所以重要,是因为机器人一旦抓错位置,整个任务就可能毁掉:它会把物体撞倒、捏碎,或在半路上掉落。先想清楚,机器人就能把真实世界那种乱糟糟的多样性——奇形怪状、杂乱堆叠、只看得到一半——化为一个具体而瞄得准的动作。它正是从“看见物体”通往“成功握住”的那座桥。
面对一箱乱堆的玩具,机器人的抓取规划器研究一张深度图像,在每件物品上标出可以抓的边缘,并排出哪一种抓法最有可能干净利落地把它提起来。
在手动起来之前,规划器就先提出并排好各种抓法。
抓取规划决定“在哪里抓”;运动规划接着算出“怎样把手臂移过去而不碰撞”。两者相辅相成。
又称
另见