手部协同
Hand Synergies进阶人手众多关节常按少数固定组合一起动,可用几个协同参数描述手型。
手部协同的说法来自神经科学:Santello、Flanders 和 Soechting 1998 年让受试者想象抓握 57 种常见物体,测量手指和拇指的 15 个关节角,做主成分分析(PCA)后发现前两个主成分就解释了超过 80% 的方差。也就是说,人手自由度虽多,抓握姿态大多落在一个低维子空间里,高阶成分只负责细调。机器人借用了这个思路:GraspIt! 仿真器的 eigengrasp(本征抓取)用几个协同幅值代替全部关节角来搜索抓取;硬件上有按「自适应协同」设计的 Pisa/IIT SoftHand(Catalano 等,2014),同类产品 qb SoftHand Research 只用一个电机驱动 19 个仿人自由度。学灵巧操作时,协同也可用来压缩动作空间。
例子qb SoftHand 只有一个电机,控制量只有「握紧多少」这一个数,五指按腱绳设计好的比例一起合拢,就能抓起不同形状的物体。
- 也叫
- 姿态协同、Postural Synergies、Eigengrasps、本征抓取、手部协同效应
- 相关
- 灵巧手、欠驱动、腱绳驱动、动作重定向、抓取分类(强力抓取 / 精确抓取 / 捏取)、数据手套
- 来源
- Santello, Flanders & Soechting 1998, Postural Hand Synergies for Tool Use(J Neurosci,PMC 全文)
GraspIt! Documentation: Eigengrasps
qbrobotics: qb SoftHand Research