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原文导读 · 原标题中译

DNPush:面向物体运输的多机器人系统分布式非平行推力控制

DNPush: Distributed Nonparallel Pushing Force Control of Multi-Robot Systems for Object Transportation

材料发布 2026-10-04 · arXiv · 作者论文 · 核查 2026-10-18
图 1:DNPush 的核心思想。(a) 对于围绕同一物体边缘的并行推压,减小 |Δ_i| 可使共同的推压方向与期望的搬运方向对齐。(b) 对于非平行接触,同样的局部对齐原则并不能保证合推力方向的对齐。(c) DNPush 改用 Δ_i 对各个推压力进行缩放,在协调各推力大小的同时稳定物体旋转,且无需机器人间通信。 图片出处
(a)五次试验中的平移行为。 图片出处

内容摘要

多机器人从不同方向推动物体时,分别减小局部力方向偏差,并不能保证合力沿期望方向。作者提出DNPush,在机器人间无通信的条件下,用局部力测量、预分配权重和本地表达的期望运输方向协调非平行推力,在线不需要物体模型、接触位置、质心估计或力臂大小。

其核心是用方向偏差的正弦倒数缩放推力大小,而非消除各自偏差;外环生成法向力指令,触觉内环跟踪。在有序异号力矩接触条件及名义模型假设下,作者证明转动收敛至唯一平衡;结合分组权重平衡,法向力的横向分量相消,物体速度方向收敛至期望方向。

作者在双机器人仿真中隔离检验缩放机制,并展示五机器人协调。软触觉差速机器人真机实验中,双机器人固定接触、固定方向的五次试验,按每次末尾0.5秒统计,速度方向误差为0.61°±0.79°(均值±标准差);另展示三机器人经过预设航点。实验使用OptiTrack提供机器人航向,航点试验不在固定方向收敛证明覆盖范围内。

点评

将局部方向偏差从需要消除的误差转为推力分配信号,使无机器人间通信的协同推动不再局限于同一直边上的平行接触。

收敛分析依赖固定接触、理想力跟踪、无推力上限及零正则项;转动与速度收敛还分别要求切向接触合力矩、合力为零。真机不正式保证接触固定;全局接触规划、重定位与接触切换不在研究范围内。

版本与核查范围

版本 2610.04764v1 · 原文定位与程序检查、独立上下文模型复核;不代表独立研究复现。。依据已核查材料整理;未运行模型或机器人。

原文与定位

  • 原文链接 #S1.p3.1;#abstract1.1;#abstract1.1;#S4.SS2.p1.1;#S7.p1.1;#S4.SS3.p3.2;#S6.SS1.SSS1.p1.1;#S7.p1.1;#S6.SS2.p1.1;#S6.SS2.SSS1.p1.1;#S6.SS2.SSS2.p1.1;#S6.SS3.p1.1