GraspSense: 言語誘導知覚と力マップによる器用なロボットハンドの物理的根拠に基づく把持・握力計画
GraspSense: Physically Grounded Grasp and Grip Planning for a Dexterous Robotic Hand via Language-Guided Perception and Force Maps
物体表面の機械的特性の不均一性を考慮し、局所的な許容接触力マップを用いて把持候補を再ランク付けし、指の剛性を調整することで安全な把持を実現するパイプラインを提案した。
詳しい要約
1. どんなもの?
2. 先行研究と比べてどこがすごい?
3. 技術・手法の肝は?
4. どうやって有効だと検証した?
5. 議論はある?
6. 次に読むべき論文は?
※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。
著者: Elizaveta Semenyakina, Ivan Snegirev, Mariya Lezina, Miguel Altamirano Cabrera, Safina Gulyamova, Dzmitry Tsetserukou
分類: cs.RO, cs.SY, eess.SY
原文アブストラクト
Dexterous robotic manipulation requires more than geometrically valid grasps: it demands physically grounded contact strategies that account for the spatially non-uniform mechanical properties of the object. However, existing grasp planners typically treat the surface as structurally homogeneous, even though contact in a weak region can damage the object despite a geometrically perfect grasp. We present a pipeline for grasp selection and force regulation in a five-fingered robotic hand, based on a map of locally admissible contact loads. From an operator command, the system identifies the target object, reconstructs its 3D geometry using SAM3D, and imports the model into Isaac Sim. A physics-informed geometric analysis then computes a force map that encodes the maximum lateral contact force admissible at each surface location without deformation. Grasp candidates are filtered by geometric validity and task-goal consistency. When multiple candidates are comparable under classical metrics, they are re-ranked using a force-map-aware criterion that favors grasps with contacts in mechanically admissible regions. An impedance controller scales the stiffness of each finger according to the locally admissible force at the contact point, enabling safe and reliable grasp execution. Validation on paper, plastic, and glass cups shows that the proposed approach consistently selects structurally stronger contact regions and keeps grip forces within safe bounds. In this way, the work reframes dexterous manipulation from a purely geometric problem into a physically grounded joint planning problem of grasp selection and grip execution for future humanoid systems.
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