Effiziente Planung für SE(2)-Manipulation: 61 % Kostenreduktion

In der Robotik wird die kontaktreiche Manipulation – bei der sämtliche Oberflächen eines Greifers genutzt werden – als natürlicher und effizienter Ansatz angesehen als die traditionelle Endeffektor‑basierten Greifmethoden. Trotz dieser Vorteile konzentrieren sich aktuelle modellbasierte Planer vor allem auf die Erreichbarkeit und nicht auf die Optimierung der Trajektorien.

Die neue Methode führt einen zweistufigen Ansatz ein: Zunächst wird offline ein Graph aus erreichbaren Mengen aufgebaut, wobei jede Menge sämtliche Objektorientierungen enthält, die aus einer Startorientierung und einem Greifzustand erreichbar sind. Anschließend wird online über diesen Graphen geplant, wodurch lokale Pläne zu einer global optimierten Bewegungsequenz zusammengeführt werden.

In einer anspruchsvollen, repräsentativen Aufgabe übertrifft die Technik einen führenden Planer um 61 % bei den Kosten, erzielt eine Erfolgsquote von 91 % bei 250 Anfragen und hält die Abfragezeiten unter einer Minute. Damit wird gezeigt, dass global optimierte, kontaktreiche Manipulationen nun praktikabel für reale Anwendungen sind.