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©2025本文已被第十九届国际实验机器人研讨会，ISER-2025接受。本材料允许个人使用。

手部平面运动的摩擦估计

GabrielArslanWalterssonandYiannis

Karayiannidis

DepartmentofElectricalEngineering,ChalmersUniversityofTechnology,

SE-41296Gothenburg,Sweden

gabwal@chalmers.se

DepartmentofAutomaticControl,LundUniversity,SE-22100Lund,Sweden

yiannis@control.lth.se

本摘要本文提出了一种在使用平行夹爪进行手中滑动操作时在线估计接触

译特性的方法。我们通过触觉测量的接触力和滑动速度来估算静摩擦、库仑

中摩擦以及接触半径。该方法已在仿真和实际实验中得到验证。此外，我们

还提出了一种启发式方法来处理可能对估算产生不利影响的快速粘滑动

1

v力学。

4

2Keywords:手持接触估计·在线摩擦估计·滑动操作。

8

6

0

7.1介绍和相关工作

0

5

2人类可以快速推断出不熟悉物体的表面特性——这种能力使我们能够

:评估抓握稳定性，最小化努力，并执行精细的操作任务，如受控滑动。基于

v

i

x我们在手中滑动[12]和摩擦建模用于模拟[13]的先前工作，本文重点讨论

r

a了针对手中滑动物品的在线摩擦估计。设计于[12]中的传感器抓手能够测量

接触表面上的作用力和滑动速度。我们提出了一种实时估算静摩擦和库

仑摩擦以及轮缘接触近似[13]的半径的估计器。本文探讨了现实世界

系统中摩擦估计的实际挑战，并提出了解决未建模动力学以确保可靠估算的

策略。

现有的综述论文涵盖了机器人夹爪中的触觉传感[2]，[7]以及摩擦估计

[1]。虽然前期的工作主要集中在抓取和防滑的摩擦估计上，我们关注的是手

ThisworkwasfundedbytheWallenbergAI,AutonomousSystemsandSoftwareProgram(WASP)

fundedbytheKnutandAliceWallenbergFoundation.

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TheauthorisamemberoftheELLIITStrategicResearchAreaatLundUniversity.

2G.A.Waltersson,Y.Karayiannidis

内滑动操作。接触表面的摩擦受到多种因素的影响，包括表面粗糙度[2]、滑

动速度、接触面积、温度、湿度、接触年龄和施加力