論文の概要: GraspSense: Physically Grounded Grasp and Grip Planning for a Dexterous Robotic Hand via Language-Guided Perception and Force Maps
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.05697v1
- Date: Tue, 07 Apr 2026 10:48:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-08 17:42:09.774245
- Title: GraspSense: Physically Grounded Grasp and Grip Planning for a Dexterous Robotic Hand via Language-Guided Perception and Force Maps
- Title(参考訳): GraspSense: 言語ガイドによるロボットハンドの物理的接地とグリッププランニング
- Authors: Elizaveta Semenyakina, Ivan Snegirev, Mariya Lezina, Miguel Altamirano Cabrera, Safina Gulyamova, Dzmitry Tsetserukou,
- Abstract要約: 5本の指を持つロボットハンドにおいて,選択と力の調節を把握するためのパイプラインを提案する。
オペレーターコマンドから、システムはターゲットオブジェクトを特定し、SAM3Dを使って3D形状を再構成し、モデルをIsaac Simにインポートする。
物理インフォームド幾何解析は、各表面位置で許容される最大横接触力を符号化する力マップを計算する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.1645011609137295
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: 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.
- Abstract(参考訳): 物体の空間的に不均一な機械的特性を考慮に入れた物理的に接地された接触戦略を必要とする。
しかし、既存のグリッププランナーは通常、表面を構造的に均質に扱うが、弱い領域の接触は、幾何学的に完璧なグリップにもかかわらず、物体を損傷させることがある。
本稿では, 局所的に許容される接触荷重のマップに基づいて, 5本の指を持つロボットハンドにおいて, 選択と力の調節を把握するためのパイプラインを提案する。
オペレーターコマンドから、システムはターゲットオブジェクトを特定し、SAM3Dを使って3D形状を再構成し、モデルをIsaac Simにインポートする。
物理インフォームド幾何解析は、変形することなく各表面で許容される最大横接触力を符号化する力マップを計算する。
グラフ候補は幾何的妥当性とタスクゴール整合性によってフィルタリングされる。
複数の候補が古典的な指標で比較できる場合、機械的に許容できる領域の接触を把握できるフォースマップ対応の基準を用いて再ランク付けされる。
インピーダンス制御装置は、接触点における局所許容力に応じて各指の剛性を拡大し、安全かつ確実な把握実行を可能にする。
紙、プラスチック、ガラスのカップへのバリデーションにより、提案手法は構造的に強い接触領域を一貫して選択し、グリップ力を安全な領域に保持することを示した。
このようにして、この作業は、純粋に幾何学的な問題から、将来のヒューマノイドシステムにおける選択とグリップ実行を把握するための物理的に基礎付けられた共同計画問題へと、きめ細かい操作を再構成する。
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