81、感知不确定性下的决策理论规划：极简主义与无传感器操作

感知不确定性下的决策理论规划：极简主义与无传感器操作

1. 引言

在机器人操作中，传统方法往往面临可预测性的不确定性增加和更大的传感负担等问题。然而，在信息空间（I - space）中进行规划，有可能避免这些问题。近年来，出现了一些研究，表明可以在很少或根本没有传感的情况下实现操作目标，这催生了一种极简主义方法。这种方法的核心是设计能够简化I - space的传感器，而不是一味追求精确估计。

2. 极简主义与无传感器操作示例

• 无传感器操作原理 ：乍一看，无传感器的操作似乎荒谬。因为从正向投影的角度，如果自然因素导致配置转换存在不确定性且没有传感器，那么不确定性似乎只会增加。但实际上，柔顺运动具有减少不确定性的能力。例如，仅仅知道某些运动命令已成功应用，就可能减少不确定性。
• 倾斜托盘示例 ：一个早期的无传感器操作演示是，将一个艾伦扳手（L形扳手）放在托盘里，通过向几个方向倾斜托盘，就可以将扳手置于已知的方向，无论其初始配置如何，且无需传感器。这可以看作是图中所示托盘里球滚动示例的更复杂扩展，这里的力F由重力引起。

3. 挤压零件的无传感器操作

• 问题描述 ：假设工厂中凸多边形零件沿着传送带逐个到达，需要将它们用于组装操作并放置到给定的方向。机器人使用平行夹爪夹具，通过将夹爪合拢来执行挤压操作。夹爪以恒定速度相互靠近，速度慢到可以忽略动力学影响，其中一个夹爪可视为无摩擦接触。机器人可以在[0, 2π)（由于对称性，实际只需[0, π)）的任何方向上执行挤压操作。