論文の概要: Grasp Execution Without a Planner: Configuration-Space Grasp Distance Fields with Certified Safety & Guaranteed Quality
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.00600v3
- Date: Thu, 06 Aug 2026 20:35:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-10 14:11:30.903823
- Title: Grasp Execution Without a Planner: Configuration-Space Grasp Distance Fields with Certified Safety & Guaranteed Quality
- Title（参考訳）: プランナーなしでのグラフ実行: 保証された安全性と保証品質を備えた構成空間グラフ距離場
- Abstract要約: 腕の握手構成の有限集合に対して滑らかなソフトミン距離であるGrasp Distance Fields(GDFs)を提案する。
我々は、軌跡を計画せずにグリップを共同で選択し、実行します。
CBF-CLF二次プログラムは、自己調整、ワークスペース、オブジェクト、障害物クリアランスの制約を強制する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.99447754429793
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Mainstream plan-then-track approaches to multifingered grasp execution entail selecting a grasp, planning a collision-free trajectory, and tracking the resulting trajectory via a feedback controller. Pose-estimation error during execution or scene motion can invalidate this open-loop commitment and trigger replanning. We thus present Grasp Distance Fields (GDFs), smooth softmin distances to finite sets of arm-hand grasp configurations. Using their negative gradients as feedback, we jointly select and execute grasps without planning a trajectory. A CBF-CLF quadratic program (QP) enforces self-collision, workspace, object, and obstacle-clearance constraints, while its CLF slack quantifies obstruction of task progress. We bound the softmin approximation error by $\log N/ρ$ and prove forward invariance of the filtered safe set. To handle changes in contact topology, we combine a hysteretic contact-mode transition with a wrench-quality CBF that limits degradation of the realized force-closure margin relative to hold onset. Using our method, a fixed-base manipulator and a Unitree G1 equipped with the same underactuated hand grasp and lift 46 of 50 test objects amid clutter and moving obstacles. The realized grasps also retain a median 94% of their synthesized quality margin, and each QP solve requires 0.09 ms within a 20 ms control interval. Project page: www.clintonenwerem.com/gdf.
- Abstract（参考訳）: マルチフィンガーグリップ実行へのメインストリームプラン-then-trackアプローチでは、グリップを選択し、衝突のない軌道を計画し、フィードバックコントローラを介して結果の軌道を追跡する。
実行中のポス推定エラーやシーン動作は、このオープンループのコミットメントを無効にし、再計画をトリガーする。
そこで,GDF(Grasp Distance Fields)を有限のアームハンドグリップ構成にスムーズなソフトミン距離として提示する。
負の勾配をフィードバックとして用いて、軌道を計画せずにグリップを共同で選択、実行します。
CBF-CLF二次プログラム(QP)は、自己調整、ワークスペース、オブジェクト、障害物クリアランスの制約を強制し、CLFスラックはタスク進行の障害を定量化する。
我々は、ソフトミン近似誤差を$\log N/ρ$で束縛し、フィルタされた安全な集合の前方不変性を証明した。
接触トポロジーの変化に対処するため、ヒステリックな接触モード遷移とレンチ品質CBFを組み合わせることで、ホールドセットに対する実力閉鎖マージンの劣化を抑える。
本手法を用いて, 不安定なハンドグリップと50個の試験物体のリフト46を備えた固定ベースマニピュレータとUnitree G1を, クラッタおよび移動障害物の中で使用した。
得られた把握力は合成された品質マージンの中央値94%を保持し、各QPの解法は20msの制御間隔で0.09msを必要とする。
プロジェクトページ: www.clintonenwerem.com/gdf
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