Reliably planning fingertip grasps for multi-fingered hands lies as a key challenge for many tasks including tool use, insertion, and dexterous in-hand manipulation. This task becomes even more difficult when the robot lacks an accurate model of the object to be grasped. Tactile sensing offers a promising approach to account for uncertainties in object shape. However, current robotic hands tend to lack full tactile coverage. As such, a problem arises of how to plan and execute grasps for multi-fingered hands such that contact is made with the area covered by the tactile sensors. To address this issue, we propose an approach to grasp planning that explicitly reasons about where the fingertips should contact the estimated object surface while maximizing the probability of grasp success. Key to our method's success is the use of visual surface estimation for initial planning to encode the contact constraint. The robot then executes this plan using a tactile-feedback controller that enables the robot to adapt to online estimates of the object's surface to correct for errors in the initial plan. Importantly, the robot never explicitly integrates object pose or surface estimates between visual and tactile sensing, instead it uses the two modalities in complementary ways. Vision guides the robots motion prior to contact; touch updates the plan when contact occurs differently than predicted from vision. We show that our method successfully synthesises and executes precision grasps for previously unseen objects using surface estimates from a single camera view. Further, our approach outperforms a state of the art multi-fingered grasp planner, while also beating several baselines we propose.


翻译:规划多手指手的指针切入器是许多任务的关键挑战, 包括工具的使用、 插入和伸缩手内操纵。 当机器人缺少要掌握的物体的精确模型时, 任务就变得更加困难了。 触摸器感测提供了一种有希望的方法来说明物体形状的不确定性。 然而, 当前机器人手往往缺乏完全触摸范围。 因此, 如何规划和执行多手指手的抓取器, 以便与触摸传感器覆盖的区域进行接触。 为了解决这个问题, 我们建议了一种方法来掌握规划, 以明确解释指针与估计对象表面接触的原因, 同时最大限度地把握成功的可能性。 我们方法的成功的关键是使用视觉表面估计来进行初步规划以解析接触限制。 机器人然后使用触摸的触摸控制器来执行这个计划, 使机器人能够适应对物体表面的在线估计, 以纠正初始计划中的错误。 确实地, 机器人从未明确提出将目标指向目标与估计的精确度与表面接触方式结合起来, 并且用前视像法更新了我们的直观和前视方法 。 。 我们的直观感测方法在前视和前视方法之间, 更新了前视方法, 我们的比前的直观和前视方法更新了比前的直视方法, 。

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