操作与抓取

手内操作

手内操作,是在手本身之内挪动一个已经抓住的物体,而不必把它放下、再重新拿起来。手已经把物体抓住了;接下来,它纯靠摆弄手指——让物体滑动、滚动,或者就地重新换握——来改变物体的位置,或把它转到一个新的朝向。想想你横着拿起一支笔,然后既不用另一只手、也不放下它,只在指间一点点把它倒腾过来,直到它正好摆成能写字的姿势。

为什么要费这个事?因为你最初抓住一个物体的方式,往往并不是你需要握住它的方式。机器人可能不管螺丝当时是怎么躺着的、就那么把它抓了起来,可要拧它,螺丝最终得笔直地从指尖伸出去;从料箱里拣出的一个零件,也许要先翻个面,才能装进去。笨办法是把物体放下、松手、再换一个更好的角度重新抓——这又慢又容易出岔子。手内操作把这一整套都省掉了:它趁物体还被握着的时候,就把它重新摆弄好。

它是机器人学里最棘手的技能之一,因为恰恰在握力被放松或物体被滚动的那一刻,物体仍必须处于掌控之中——松得太多,它会掉;握得太紧,它又动不了。要把它做好,通常需要一只多指的手、对接触与打滑的细致感知,以及一套关于“每一次微小的重新换握会把物体往哪儿推”的规划——正因如此,手内操作通常被视为“灵巧操作”这个更大目标之内最核心的硬骨头。

斜着抓住一颗螺丝后,机器人手在两根指尖之间一点点把它倒腾过来,直到它笔直地指向外面、可以拧进孔里——整个过程都没有把它掉到桌上。

始终不松手,就把物体重新对准方向。

手内操作特指物体自始至终都留在同一只手里;通过把它放下、再换一种方式抓起来去移动它,那叫“重新抓取”,并不是手内操作。

又称
within-hand manipulation手中操作in-hand reorientation