操作与抓取

抓取质量度量

抓取质量度量,是一个用来给“某一种握住物体的具体方式”打分的数字——衡量它握得有多牢、多可靠。当机器人盯着一个物体时,通常有许多可下手的位置和角度:抓杯口、抓杯身、侧着抓、从上往下抓。这个度量就是那把尺子,让机器人能把这些候选抓法相互比较、挑出最好的一个,就像一个 0 到 10 的分数让你能给各种选择排序,而不是光靠瞎猜。

高分究竟意味着什么?大致来说,一个牢固的抓取,就是无论从哪个方向被碰,物体都不会打滑、扭转或掉落的那种——你甚至可以摇它,物体仍然纹丝不动。而一个糟糕的抓取,则是稍微一磕、或物体比预想的重一点,握持就垮掉。好的度量会奖励这样的握法:各个接触点从相对的方向往里压,从而把物体困住;接触面又宽、位置又好;而且这一握能抵抗来自任意方向的推与扭。它则会惩罚那种只捏住一个小角、物体轻轻一转就能挣脱的抓法。

用单独一个分数来衡量,意义就在于自动化:机器人能在零点几秒内生成成百上千种可能的抓法,逐一送进这个度量里算分,然后照着得分最高的那个去做——不需要人用眼睛去挑。问题在于,这个分数的诚实程度,全看它背后的假设;如果真实的物体比度量所设想的更重或更滑,一个得分最高的抓法照样可能失手——这正是为什么质量评分通常要和“能容忍出错”的规划搭配着用。

面对抓锤子的两种方式——横着握住厚重的锤头,还是捏住细细的手柄末端——机器人给握锤头的方式打更高的分,因为当沉重的锤头一甩,这一握仍然稳得住;而捏柄尖那种,则会让锤子转一下、掉下去。

这个度量给各种抓法排序,让机器人抓在靠近重心的地方,而不是那个晃悠悠的末端。

各个接触点从相对的方向往里压、把物体困住的抓法,往往得分很高,因为它能抵抗物体从任何方向滑出或扭脱——经典度量把这种性质称为“力封闭”。

又称
grasp quality scoregrasp metric抓取质量评分抓取品質評分